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電源問答

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大“勢”所趨 !1500V系統(tǒng)加速平價上網(wǎng)時代的到來

時間:2023-01-07 人氣: 來源:山東合運電氣有限公司

2019年,隨著光伏政策的變化,產(chǎn)業(yè)通過競價降低度電成本,邁向平價上網(wǎng)是必然趨勢,因此以技術(shù)創(chuàng)新為突破口,降低度電成本、減少補(bǔ)貼依賴成為光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的新方向。與此同時,中國作為全世界光伏產(chǎn)業(yè)最主要的制造國,已助力大部分國家實現(xiàn)了平價上網(wǎng),而自身卻因為種種原因離平價上網(wǎng)仍然有一段距離。

海外光伏市場之所以能夠?qū)崿F(xiàn)平價,最主要的原因除了融資、土地、接入、光照、電價等方面較中國有優(yōu)勢之外,更重要也更有借鑒意義的一點是他們在系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)上相對中國更先進(jìn)。例如1500V電壓的光伏系統(tǒng),目前,1500V電壓等級相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)成為海外光伏市場的主流解決方案。因此國內(nèi)光伏也應(yīng)該著眼于系統(tǒng)層面的創(chuàng)新,加快1500V等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用,實現(xiàn)電站的降本、增效、提質(zhì),全面推動光伏產(chǎn)業(yè)邁向平價時代。

1500V浪潮已席卷全球

根據(jù)IHS報告顯示,1500V系統(tǒng)的首次提出使用可追溯到2012年。到2014年,F(xiàn)irstSolar投資了第一個1500V光伏電站。根據(jù)FirstSolar的計算:1500V光伏電站通過增加串聯(lián)光伏組件塊數(shù),減少并聯(lián)電路數(shù)量;減少接線盒及線纜數(shù)量;同時電壓提高后,線纜損耗進(jìn)一步降低,提高系統(tǒng)發(fā)電效率

2015年,中國逆變器領(lǐng)導(dǎo)廠商陽光電源于業(yè)內(nèi)率先推廣基于1500V逆變器設(shè)計的系統(tǒng)解決方案,但由于其它配套零部件在國內(nèi)沒有形成完整產(chǎn)業(yè)鏈,同時投資企業(yè)對此認(rèn)知有限,因此沒有優(yōu)先在國內(nèi)大規(guī)模推廣后拓展到海外,反而是先“征服”世界,再回歸中國市場。

從全球市場來看,1500V系統(tǒng)已成為大型光伏項目降本增效的必要條件。在印度、拉美等低電價國家,大型地面光伏電站招標(biāo)幾乎全部采用1500V方案;歐美等電力市場發(fā)達(dá)的國家,直流電壓也已經(jīng)由1000V光伏系統(tǒng)切換至1500V;越南、中東等新興市場直接進(jìn)入1500V系統(tǒng)。值得注意的是,全球采用1500V的GW級光伏項目,屢屢以超低上網(wǎng)電價刷新全球記錄。

全球典型1500V光伏項目及中標(biāo)電價

美國2016年1500Vdc的設(shè)備新增裝機(jī)占比30.5%,到2017年實現(xiàn)翻番,達(dá)到64.4%,預(yù)計2019年這一數(shù)字將達(dá)到84.20%。據(jù)當(dāng)?shù)谽PC企業(yè)介紹:“每年新增的7GW地面電站,全部都采用1500V。例如剛并網(wǎng)不久的懷俄明州首個大型地面光伏電站,采用的就是陽光電源1500V集中式逆變器解決方案”。

美國懷俄明州1500V項目

毫無疑問,1500V系統(tǒng)在如火如荼的海外市場重要性日漸提升,其方案優(yōu)勢正被越來越多的EPC、開發(fā)商和項目業(yè)主所接受,全面切換到1500V系統(tǒng)是全球光伏發(fā)展的必然趨勢。

BOS和LCOE的雙贏——1500V系統(tǒng)優(yōu)勢解析

1500V優(yōu)勢究竟在哪?相對1000V,不只是純粹的電壓等級的提升,更為重要的是以逆變器為核心,實現(xiàn)組件、支架、樁基、線纜、施工、運維等全方位系統(tǒng)級的降本增效。

據(jù)測算,相同容量光伏方陣下,相比1000V系統(tǒng),1500V實現(xiàn)降本增效主要體現(xiàn)在:

1)組件串聯(lián)數(shù)量從24塊/串提升至34塊/串,減少了組串?dāng)?shù)量。相應(yīng)的,光伏線纜用量大幅下降48%,匯流箱等設(shè)備成本也降低約1/3,成本降低約0.05元/Wp;

2)組件串聯(lián)數(shù)量的增加,降低支架、樁基、施工安裝等系統(tǒng)成本約0.05元/Wp;

3)1500V系統(tǒng)交流并網(wǎng)電壓從540V提高到800V,并網(wǎng)點減少,交、直流側(cè)系統(tǒng)損耗可降低1~2%。

4)根據(jù)海外市場的成熟案例,1500V系統(tǒng),單個子陣最優(yōu)容量可設(shè)計為6.25MW,局部地區(qū)甚至達(dá)到12.5MW,通過提高單個子陣的容量減少變壓器等交流設(shè)備的成本。

所以,相較于傳統(tǒng)的1000V系統(tǒng),1500V系統(tǒng)可降低成本0.05~0.1元/Wp,實際應(yīng)用案例中發(fā)電量可提升1~2%。

乘“勢”而上——1500V系統(tǒng)國內(nèi)市場厚積薄發(fā)

與國際市場相比,中國光伏產(chǎn)業(yè)早年因技術(shù)產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈不夠成熟,所以1500V系統(tǒng)起步較晚、發(fā)展較為遲滯。只有陽光電源等領(lǐng)先的數(shù)家企業(yè)完成了研發(fā)和認(rèn)證工作。但隨著1500V系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)的興起,國內(nèi)市場乘勢而上,并在1500V系統(tǒng)的研發(fā)創(chuàng)新和應(yīng)用上取得了不俗的成績:

2015年7月,我國首臺由陽光電源研發(fā)制造的1500V集中式逆變器,順利完成并網(wǎng)測試,開啟國內(nèi)市場1500V技術(shù)的序幕。

2016年1月,國內(nèi)首個1500V光伏發(fā)電系統(tǒng)示范項目并網(wǎng)發(fā)電。

2016年6月,在國內(nèi)第一期大同領(lǐng)跑者項目,1500V集中式逆變器得到批量應(yīng)用。

2016年8月,陽光電源率先推出全球首款1500V組串式逆變器,進(jìn)一步提升國產(chǎn)光伏逆變器的國際競爭力。

第一期大同領(lǐng)跑者項目

同年,我國首個1500V光伏系統(tǒng)標(biāo)桿項目在青海格爾木正式并網(wǎng)發(fā)電,標(biāo)志著國內(nèi)1500Vdc光伏系統(tǒng)開始進(jìn)入現(xiàn)場實際應(yīng)用階段。電站總裝機(jī)容量30MW,陽光電源為該項目提供全套解決方案,降低20%的線纜投資成本、0.1元/Wp的造價成本,同時大幅降低了交直流側(cè)線損及變壓器低壓側(cè)繞組損耗。

1500V已是全球市場主流

兼具降本增效的1500V系統(tǒng),已逐漸成為大型地面電站的首選。關(guān)于1500V系統(tǒng)未來的發(fā)展態(tài)勢,IHS預(yù)測,2019年1500V逆變器份額將繼續(xù)增至74%,2020年將飆升到84%,成為業(yè)界主流。

從1500V裝機(jī)量看,2016年僅2GW,到2018年就超過30GW,僅僅兩年時間就實現(xiàn)了超過14倍的增長,并有望保持持續(xù)高速增長的態(tài)勢,預(yù)計2019和2020兩年的累計出貨量將超過100GW。中國企業(yè)方面,陽光電源在全球安裝的1500V逆變器已超過5GW,并有計劃在2019年推出更領(lǐng)先的1500V系列組串和集中逆變器,滿足快速增長的市場裝機(jī)需求。

將直流電壓提升到1500V是降本增效的重要變革,目前已成為國際光伏發(fā)展的主流解決方案。隨著中國補(bǔ)貼退坡、平價時代的到來,1500V系統(tǒng)在國內(nèi)也將應(yīng)用越來越廣泛,加速中國全面平價時代的到來。


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