平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代光伏產(chǎn)業(yè)鏈支撐1500伏系統(tǒng)實(shí)裝

“從2015年下半年開始，1500伏系統(tǒng)被光伏業(yè)界人士頻繁提及，部分企業(yè)甚至搶先推出了1500伏產(chǎn)品。”上海電力設(shè)計(jì)院新能源部項(xiàng)目經(jīng)理蔣浩在4月18日舉辦的 “光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)項(xiàng)目技術(shù)方案可靠性與經(jīng)濟(jì)性分析研討會(huì)”上指出，1500伏系統(tǒng)對(duì)于降本增效有領(lǐng)跑作用，能有效緩沖補(bǔ)貼下降的沖擊，開啟光伏平價(jià)上網(wǎng)新引擎。

1500伏系統(tǒng)成平價(jià)上網(wǎng)新引擎

中國在光伏制造業(yè)上已實(shí)現(xiàn)全球領(lǐng)先，但在一些先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用上卻并沒有做到開發(fā)后的立即應(yīng)用。早在2015年，以陽光電源為代表的光伏逆變器廠商就推出了1500伏電壓等級(jí)和超配解決方案，但時(shí)至今日，1500伏、超配、72片大組件等其他國家“標(biāo)配”的技術(shù)還未大規(guī)模應(yīng)用。

據(jù)了解，這種現(xiàn)象的大部分原因在于我國光伏項(xiàng)目開發(fā)、設(shè)計(jì)和持有者不是同一主體，對(duì)持有者而言，只要求固定收益率，對(duì)于技術(shù)進(jìn)步的追求熱情并不高。加之投資企業(yè)心態(tài)趨于求穩(wěn)，沒有真正做到數(shù)據(jù)化經(jīng)營，同時(shí)設(shè)計(jì)部門缺少利潤與創(chuàng)新動(dòng)力等，共同造成了現(xiàn)在的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

在該會(huì)議發(fā)布的《2019中國光伏平價(jià)上網(wǎng)產(chǎn)業(yè)報(bào)告》中，智新研究院發(fā)文指出，隨著平價(jià)上網(wǎng)進(jìn)程推動(dòng)，企業(yè)長期處于競價(jià)壓力之下，該局面有望在今年得到解決。今年國家能源局《關(guān)于2019年風(fēng)電、光伏發(fā)電建設(shè)管理有關(guān)要求的通知 （征求意見稿）》顯示，競價(jià)上網(wǎng)項(xiàng)目將占2019年地面電站和工商業(yè)電站的較大比例。激烈的競價(jià)機(jī)制必然迫使企業(yè)在電站設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維方面做到極致，否則一些企業(yè)將在競爭中“出局”。

“光伏系統(tǒng)從600伏升級(jí)到1000伏帶來了成本下降和發(fā)電量提升，當(dāng)1000伏升級(jí)到1500伏的時(shí)候，也會(huì)帶來光伏系統(tǒng)效率的大幅提升。”蔣浩在會(huì)議上指出，我國光伏發(fā)電補(bǔ)貼將逐年下調(diào)已成定局，而1000伏直流系統(tǒng)整體降本空間有限，向1500伏升級(jí)將是一個(gè)變革。兼具降本增效 功能的1500伏系統(tǒng)，可能成為降低度電成本的有效解決方案。

業(yè)內(nèi)人士指出，2015年前后，陽光電源、特變電工、華為等國內(nèi)廠家以及GE、PE、SMA等海外廠家陸續(xù)推出1500伏電壓等級(jí)的系統(tǒng)解決方案。該技術(shù)曾被率先應(yīng)用于國外電站項(xiàng)目，以更低的BOS成本和更低損耗成為助力全球光伏電站邁向平價(jià)的重要力量。應(yīng)用新的“1500伏電壓系統(tǒng)+大方陣+高超配”技術(shù)，可以將發(fā)電曲線做得更加平滑，讓新能源變成更加穩(wěn)定的能源，同時(shí)可以降低光伏度電成本5%以上。

“海外市場中的平價(jià)上網(wǎng)項(xiàng)目基本都應(yīng)用了1500伏光伏系統(tǒng)解決方案。”華為智能光伏中國區(qū)解決方案銷售部總經(jīng)理卞長樂在會(huì)議中指出，在全球“平價(jià)上網(wǎng)”的大趨勢(shì)中，1500伏光伏系統(tǒng)解決方案成為海外市場的首選。

此外，雖然成熟的1500伏技術(shù)是光伏產(chǎn)業(yè)的降本利器，但同時(shí)也對(duì)光伏電氣系統(tǒng)的安全性提出了挑戰(zhàn)。據(jù)了解，由于該技術(shù)將光伏系統(tǒng)電壓提高了1.5倍，單串光伏組件數(shù)量相比1000伏技術(shù)提高了1.5倍；而直流電壓越高，越容易因灰塵沉積導(dǎo)致絕緣不好，電氣間隙和爬電間距不夠的地方較易形成電擊穿、漏電，從而發(fā)生電拉弧或觸電的安全隱患，一旦出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象，因直流電壓高、能量強(qiáng)度高而難以撲滅、引起火災(zāi)。

有觀點(diǎn)認(rèn)為，1500伏系統(tǒng)在做電站設(shè)計(jì)時(shí)要盡量減少直流節(jié)點(diǎn)，減少直流部分電流。從這些方面去考慮，組串式方案的逆變器靠近支架，直流路徑較短，電能主要通過交流電運(yùn)輸，在1500伏光伏系統(tǒng)的電氣安全上更有保障。

組串式逆變器方案等基于電氣安全的設(shè)計(jì)也成為1500伏解決方案參與全球市場競爭的利器。此前，美國GE公司從系統(tǒng)成本、發(fā)電量、LCOE方面進(jìn)行研究分析，認(rèn)為1500伏直流電壓為最佳光伏電站應(yīng)用電壓。首先，DC1500伏組件系統(tǒng)中每串可連接更多的組件，可增加50%的組串長度；其次，由于系統(tǒng)的電壓提升，串聯(lián)的組 件數(shù)量增加，接到逆變器的直流線纜使用量減少，匯流箱的數(shù)量也可相應(yīng)減小；同時(shí)，匯流箱、逆變器、箱變等電氣設(shè)備的功率密度提升，體積減小，運(yùn)輸、維護(hù)等方面工作量也減少，有利于光伏系統(tǒng)整體成本的降低。

產(chǎn)業(yè)鏈支撐1500伏系統(tǒng)實(shí)裝

2015年11月，北京鑒衡認(rèn)證中心組織發(fā)布了《1500伏光伏電站關(guān)鍵設(shè)備認(rèn)證實(shí)施規(guī)則》，CQC、T譈V等第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)也擁有相對(duì)成熟的1500伏相關(guān)認(rèn)證準(zhǔn)入和產(chǎn)品試驗(yàn)設(shè)計(jì)。通過近4年的發(fā)展，1500伏電壓等級(jí)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系日趨成熟。

光伏設(shè)備方面為適應(yīng)1500伏電壓等級(jí)光伏系統(tǒng)，技術(shù)發(fā)展也趨于成熟和完善。目前國內(nèi)主流組件廠家均有提供全系列1500伏電壓等級(jí)相關(guān)產(chǎn)品，他們通過優(yōu)化組件版型設(shè)計(jì)、升級(jí)背板材料、更換接線盒等措施增強(qiáng)絕緣性，保障組件安全，以適應(yīng)1500伏電壓等級(jí)光伏系統(tǒng)的高壓電沖擊；逆變器方面，特變電工、華為、陽光電源等廠家也已具有豐富的國外項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，這些國內(nèi)廠家自2016年起就推出了適應(yīng)中國光伏市場的1500伏逆變器產(chǎn)品，如華為的SUN2000HA系列等。

同時(shí)，高壓開關(guān)和防雷問題也已解決。此前，1500伏光伏系統(tǒng)所需直流電纜早已規(guī)模化應(yīng)用，國內(nèi)外主流廠商均有供貨，但卻沒有配套規(guī)格的高壓開關(guān)，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)配套困難。經(jīng)過2016年~2018年的發(fā)展和海外市場1500伏光伏系統(tǒng)普及后，目前國內(nèi)主流開關(guān)、熔絲廠家均開發(fā)了相應(yīng)的配套產(chǎn)品，獲得了CCC以及CE認(rèn)證，供應(yīng)充足。

值得關(guān)注的是，1500伏光伏系統(tǒng)已在國內(nèi)開始應(yīng)用。2016年1月，由陽光電源供應(yīng)SG1000TS和SG2000HV箱式逆變房解決方案的國內(nèi)首個(gè)1500伏光伏發(fā)電系統(tǒng)示范項(xiàng)目———格爾木陽光啟恒新能源格爾木市30兆瓦光伏項(xiàng)目正式并網(wǎng)發(fā)電；另外，陽光電源還在同一年投資了山西大同光伏“領(lǐng)跑者”基地50兆瓦智慧光伏電站，并且已經(jīng)并網(wǎng)發(fā)電。這些項(xiàng)目在并網(wǎng)期間表現(xiàn)良好。

有理由相信，在相關(guān)條件具備的情況下，我國光伏行業(yè)在今年還會(huì)迎來一次大規(guī)模“降本”，1500伏電壓等級(jí)的光伏電站也將因其優(yōu)勢(shì)，成為今年光伏項(xiàng)目建設(shè)的重點(diǎn)規(guī)劃之一。

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