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光伏将迎1500V规模应用元年

中国太阳网 http://tyn.cc
25
Nov
2019

  太阳能光伏网讯:“从2015年下半年开始,1500伏系统被光伏业界人士频繁提及,部分企业甚至抢先推出了1500伏产品。”上海电力设计院新能源部项目经理蒋浩在4月18日举办的 “光伏发电平价上网项目技术方案可靠性与经济性分析研讨会”上指出,1500伏系统对于降本增效有领跑作用,能有效缓冲补贴下降的冲击,开启光伏平价上网新引擎。

  中国在光伏制造业上已实现全球领先,但在一些先进技术的应用上却并没有做到开发后的立即应用。早在2015年,以阳光电源为代表的光伏逆变器厂商就推出了1500伏电压等级和超配解决方案,但时至今日,1500伏、超配、72片大组件等其他国家“标配”的技术还未大规模应用。

  据了解,这种现象的大部分原因在于我国光伏项目开发、设计和持有者不是同一主体,对持有者而言,只要求固定收益率,对于技术进步的追求热情并不高。加之投资企业心态趋于求稳,没有真正做到数据化经营,同时设计部门缺少利润与创新动力等,共同造成了现在的发展态势。

  在该会议发布的《2019中国光伏平价上网产业报告》中,智新研究院发文指出,随着平价上网进程推动,企业长期处于竞价压力之下,该局面有望在今年得到解决。

  中科院等离子体所今天发布消息,我国大科学装置“人造太阳”日前取得重大突破,实现加热功率超过10兆瓦,等离子体储能增加到300千焦,等离子体中心电子温度首次达到1亿度,获得的多项实验参数接近未来聚变堆稳态运行模式所需要的物理条件,朝着未来聚变堆实验运行迈出了关键一步,也为人类开发利用核聚变清洁能源奠定了重要的技术基础。

  今年国家能源局《关于2019年风电、光伏发电建设管理有关要求的通知 (征求意见稿)》显示,竞价上网项目将占2019年地面电站和工商业电站的较大比例。激烈的竞价机制必然迫使企业在电站设计、施工和运维方面做到极致,否则一些企业将在竞争中“出局”。

  “光伏系统从600伏升级到1000伏带来了成本下降和发电量提升,当1000伏升级到1500伏的时候,也会带来光伏系统效率的大幅提升。”蒋浩在会议上指出,我国光伏发电补贴将逐年下调已成定局,而1000伏直流系统整体降本空间有限,向1500伏升级将是一个变革。兼具降本增效功能的1500伏系统,可能成为降低度电成本的有效解决方案。

  业内人士指出,2015年前后,阳光电源、特变电工、华为等国内厂家以及GE、PE、SMA等海外厂家陆续推出1500伏电压等级的系统解决方案。该技术曾被率先应用于国外电站项目,以更低的BOS成本和更低损耗成为助力全球光伏电站迈向平价的重要力量。应用新的“1500伏电压系统+大方阵+高超配”技术,可以将发电曲线做得更加平滑,让新能源变成更加稳定的能源,同时可以降低光伏度电成本5%以上。

  “海外市场中的平价上网项目基本都应用了1500伏光伏系统解决方案。”华为智能光伏中国区解决方案销售部总经理卞长乐在会议中指出,在全球“平价上网”的大趋势中,1500伏光伏系统解决方案成为海外市场的首选。

  此外,虽然成熟的1500伏技术是光伏产业的降本利器,但同时也对光伏电气系统的安全性提出了挑战。据了解,由于该技术将光伏系统电压提高了1.5倍,单串光伏组件数量相比1000伏技术提高了1.5倍;而直流电压越高,越容易因灰尘沉积导致绝缘不好,电气间隙和爬电间距不够的地方较易形成电击穿、漏电,从而发生电拉弧或触电的安全隐患,一旦出现拉弧现象,因直流电压高、能量强度高而难以扑灭、引起火灾。

  有观点认为,1500伏系统在做电站设计时要尽量减少直流节点,减少直流部分电流。从这些方面去考虑,组串式方案的逆变器靠近支架,直流路径较短,电能主要通过交流电运输,在1500伏光伏系统的电气安全上更有保障。

  组串式逆变器方案等基于电气安全的设计也成为1500伏解决方案参与全球市场竞争的利器。此前,美国GE公司从系统成本、发电量、LCOE方面进行研究分析,认为1500伏直流电压为最佳光伏电站应用电压。首先,DC1500伏组件系统中每串可连接更多的组件,可增加50%的组串长度;其次,由于系统的电压提升,串联的组件数量增加,接到逆变器的直流线缆使用量减少,汇流箱的数量也可相应减小;同时,汇流箱、逆变器、箱变等电气设备的功率密度提升,体积减小,运输、维护等方面工作量也减少,有利于光伏系统整体成本的降低。

  2015年11月,北京鉴衡认证中心组织发布了《1500伏光伏电站关键设备认证实施规则》,CQC、T譈V等第三方认证机构也拥有相对成熟的1500伏相关认证准入和产品试验设计。通过近4年的发展,1500伏电压等级相关标准体系日趋成熟。

  光伏设备方面为适应1500伏电压等级光伏系统,技术发展也趋于成熟和完善。目前国内主流组件厂家均有提供全系列1500伏电压等级相关产品,他们通过优化组件版型设计、升级背板材料、更换接线盒等措施增强绝缘性,保障组件安全,以适应1500伏电压等级光伏系统的高压电冲击;逆变器方面,特变电工、华为、阳光电源等厂家也已具有丰富的国外项目经验,这些国内厂家自2016年起就推出了适应中国光伏市场的1500伏逆变器产品,如华为的SUN2000HA系列等。

  同时,高压开关和防雷问题也已解决。此前,1500伏光伏系统所需直流电缆早已规模化应用,国内外主流厂商均有供货,但却没有配套规格的高压开关,导致整个系统配套困难。经过2016年~2018年的发展和海外市场1500伏光伏系统普及后,目前国内主流开关、熔丝厂家均开发了相应的配套产品,获得了CCC以及CE认证,供应充足。

  值得关注的是,1500伏光伏系统已在国内开始应用。2016年1月,由阳光电源供应SG1000TS和SG2000HV箱式逆变房解决方案的国内首个1500伏光伏发电系统示范项目──格尔木阳光启恒新能源格尔木市30兆瓦光伏项目正式并网发电;另外,阳光电源还在同一年投资了山西大同光伏“领跑者”基地50兆瓦智慧光伏电站,并且已经并网发电。这些项目在并网期间表现良好。

  有理由相信,在相关条件具备的情况下,我国光伏行业在今年还会迎来一次大规模“降本”,1500伏电压等级的光伏电站也将因其优势,成为今年光伏项目建设的重点规划之一。

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