1500V系統(tǒng)能否改變光伏電站市場格局？

2015年中國光伏產(chǎn)業(yè)又走過不平靜的一年，裝機(jī)容量快速增長，系統(tǒng)價(jià)格保持下降趨勢，另一方面，電價(jià)在逐步調(diào)低，對光伏發(fā)電系統(tǒng)性能提出新的要求，主要表現(xiàn)在三個(gè)方向：需要更高效、智能、可靠的新能源。

如何做到對應(yīng)的三個(gè)要求，成為行業(yè)思考的課題。現(xiàn)階段太陽能光伏發(fā)電的補(bǔ)貼將逐年下調(diào)，目前1000V直流系統(tǒng)的整體成本降低的空間有限，為解決問題，業(yè)界領(lǐng)先的企業(yè)都在積極研究1500V耐高壓直流系統(tǒng)。1500V直流發(fā)電系統(tǒng)是否將成為行業(yè)下一個(gè)大勢？

近日一場關(guān)于“1500V直流發(fā)電系統(tǒng)”的主題研討會在上海舉行，該次研討會是光伏業(yè)界第一次全面討論1500V系統(tǒng)的應(yīng)用。來自國內(nèi)的國網(wǎng)電力研究院、電力設(shè)計(jì)院、電站業(yè)主方、EPC、組件企業(yè)、封裝材料企業(yè)、并網(wǎng)逆變器、匯流箱、電線電纜、接線盒、第三方檢測認(rèn)證機(jī)構(gòu)、高校科研等單位共200多位代表參加了會議，大家分別從標(biāo)準(zhǔn)、材料、設(shè)備、認(rèn)證等方面做了深入的探討。

直流配電網(wǎng)對接，減少集數(shù)與環(huán)節(jié)缺陷

規(guī)范化的高壓光伏直流系統(tǒng)通過電力電子變換器集中并網(wǎng)，這些大規(guī)模集中式發(fā)電廠通常距離負(fù)荷中心較遠(yuǎn)。通過高壓直流輸電進(jìn)行輸送，是未來輸電網(wǎng)構(gòu)架的基本組成單元。

中國電力科學(xué)研究院新能源研究所張軍軍在會上表示：“其他的新能源運(yùn)營模式都需要一個(gè)環(huán)節(jié)，這應(yīng)該說是未來在配電網(wǎng)側(cè)光伏直流系統(tǒng)一個(gè)非常有利的優(yōu)勢。但是由于我們之前光伏直流系統(tǒng)電壓較低，需要進(jìn)行多級的DCD的變換，我們講1500V直流系統(tǒng)，相當(dāng)于有效解決了這樣一個(gè)缺陷，未來的發(fā)展方向希望把它的電壓做得更高，就是我們直流配電網(wǎng)對接，從而有效減少集數(shù)和環(huán)節(jié)。1500V邁出了這樣一小步。”

張軍軍認(rèn)為1500V的綜合優(yōu)勢體現(xiàn)在，第一，光伏電池、燃料電池直流型分布式電源可以通過直流變換接入直流母線，減少了整流逆變環(huán)節(jié)，能量利用效率更高。第二，低壓直流網(wǎng)絡(luò)的控制只取決于直流母線電壓，不需要考慮母線電壓的相位和頻率問題。第三直流配電系統(tǒng)中，不會出現(xiàn)交流線路中的無功損耗和禍流損耗。第三負(fù)載供電部首電網(wǎng)電壓三相不平衡。

他說：“未來的直流配電網(wǎng)作為配電網(wǎng)的重要應(yīng)用模式，對于如何制定一整套直流序列，是目前我們直流配電網(wǎng)中亟待解決的問題。我們光伏高壓化，正好和我們配電網(wǎng)的直流化進(jìn)行了有效的銜接，是一個(gè)非常好的模式，直流微電網(wǎng)又是另外一個(gè)切入點(diǎn)，使用直流配電的方式，解決高電能質(zhì)量的各種分布式電源協(xié)調(diào)控制的微電網(wǎng)，它通過一個(gè)集中式并網(wǎng)與大口相連。”

限電情況下，系統(tǒng)下降4毛錢才具備投資價(jià)值

天合光能是行業(yè)內(nèi)率先推1500V直流發(fā)電系統(tǒng)的光伏組件制造商之一，為什么在2015年發(fā)力？除了補(bǔ)貼價(jià)格下調(diào)，背后的原因還在于西部光伏電站限電與電站收益。

度電成本下降，對2016年西部電站是一個(gè)非常大的考驗(yàn)。就目前而言，補(bǔ)貼8毛錢，三分之一的西部電站會受到影響，在限電的情況下，8毛錢西部電站不具備投資的價(jià)值。

“如果2016年我們基于現(xiàn)在的情況，還要達(dá)到9毛錢的收益，那么系統(tǒng)成本要下降4毛錢，在短短一年當(dāng)中下降4毛錢，哪些技術(shù)可以做到？就算是轉(zhuǎn)換效率提高，每年大概行業(yè)降低5到8分錢。”天合光能中國區(qū)市場總監(jiān)曾義在會上表示：“1500V對于大型地面電站來說，可以直接帶來1毛5到2毛的下降。”

曾義認(rèn)為，從系統(tǒng)成本下降的趨勢看，系統(tǒng)成本貢獻(xiàn)最大是組件，但現(xiàn)在組件已經(jīng)到了一個(gè)非常平穩(wěn)下降的通道。接下來需要從系統(tǒng)端控制成本，初始成本的投資更多的放在一些系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，比如更大的逆變器，智能組件等。

據(jù)順德中山大學(xué)太陽能研究所孫韻琳博士介紹，他們以廣東南方一個(gè)20MW的電站項(xiàng)目做了一個(gè)實(shí)際的對比數(shù)據(jù)。

孫韻林表示：“我們是以2.2兆瓦作為一個(gè)單元，第一部分我們做了一個(gè)線纜對比的分析，假如以1塊錢一度電，2.2兆瓦當(dāng)中一年1500V比1000V所能夠節(jié)約的價(jià)格是4500塊錢，這是逆變器前端的對比。

按照當(dāng)前詢價(jià)來看，1000V和1500V單位成本價(jià)格相差不大，在線纜損耗方面，有一個(gè)比較相對明顯的內(nèi)容，1500V比1000V系統(tǒng)的線損的損耗量小。按照100兆瓦來看的話，收益很可觀，初步估算是每年60萬。逆變器出現(xiàn)后，按照相同單位成本，1500V與1000V的可比部分價(jià)格降低約為1毛4分錢。”

在說明成本優(yōu)勢的同時(shí)，孫韻林也提出了擔(dān)心，1500V畢竟為新事物，并且目前大部分系統(tǒng)器件完全沒有達(dá)到中試，都是小試階段，各個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施也都是在示范階段。“針對產(chǎn)品具體的規(guī)范還沒有出臺，應(yīng)該要制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，正確引導(dǎo)1500V系統(tǒng)的發(fā)展。”孫韻林說道。

據(jù)了解，為規(guī)范及合理引導(dǎo)1500V系統(tǒng)的發(fā)展及推動，研討會討論成立了1500V標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)會，促進(jìn)會由上海電力設(shè)計(jì)研究院和上海市太陽能學(xué)會共同發(fā)起，秘書處設(shè)在上海市太陽能學(xué)會，和產(chǎn)業(yè)界領(lǐng)先企業(yè)和相關(guān)機(jī)構(gòu)一起逐步編寫相關(guān)規(guī)范、制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)直至編制相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。