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1500V光伏系统产业链各环节发展情况及领军企业

来源:索比光伏网 作者: 人气: 发布时间:2019-03-07 09:47:01

世界首个1500V电站于2014年由Firstsolar和GE联合建立。此后,1500V系统逐渐在海外和国内领跑者项目中陆续使用。

IHS报告显示,在2017年除中国外的全球光伏市场上,三相逆变器出货中的40%为1500V,2018年这一比例已提升至62%,全面超越1000V。IHS预计,2019年1500V三相逆变器份额将继续增至74%,2020年则飙升到84%。这些以1500V为基础打造的光伏项目,助力光伏电站投资企业在海外许多地区实现“平价”后,在电力交易市场化竞争中游刃有余。

1500V市场占比趋势图

从2月18日国家能源局新能源司座谈会透露的信息来看,2019年的光伏项目将分为无补贴项目和需补贴项目。

但无论是平价还是需补贴,哪种光伏应用形式,光伏企业都迫切降低光伏发电成本,尽早实现平价上网。如何降低电站初始投资成本、运维成本、提高发电量、提升电站整体收益率,成为光伏电站投资者关注的焦点。而随着1500V光伏系统在海外得到大规模应用,将这一技术引入国内并规模化推广成为许多致力于平价上网的优秀光伏企业在2019年的重点工作。

2018年全球(中国以外)主要光伏市场的大型并网项目,几乎全部采用或者明确要求采用1500V系统技术方案;以西班牙、土耳其、葡萄牙为代表的欧洲新兴市场1500V光伏系统装机容量超过5GW;沙特、科威特、阿曼等中东地区装机及计划装机容量超过6GW,阿根廷、巴西、墨西哥等装机及计划装机容量超过6GW,再加上美国、印度等传统光伏大国的地面电站项目也已大量采用1500V系统,可以看到全球光伏行业已经进入了1500V系统技术时代。

本文致力于通过阐述国内外1500V光伏系统优势及国内产业链配套成熟度,为光伏产业提供一条早日实现平价上网,实现产业破局的思路。


1成本与收益双赢

从600V到1500V的背后逻辑

太阳能行业经历了从600V发展到1000V,再到1500V的发展趋势。1500V直流侧输入电压提高后,带来了如下优点:

1)单串的组件数比1000V系统提高50%,子阵的组串数降低33%。从而节约了子阵系统成本:如电缆,汇流箱和支架等;

2)它支持允许更大的光伏阵列,减少了箱变、逆变器数量,从而降低了安装和维护成本。

3)电压提高后,降低了交直流线缆损耗,进一步提高了发电量。

1500V之所以受到热捧,一方面反映了光伏发电成本稳步下降,另一方面说明光伏行业逐步向数字化时代迈进:业主受成本压力选择投资更低、收益更高的方案来消化逐步下降的光伏电价带来的影响,获得更高收益;而与此同时能够真正降低成本的先进光伏技术通过完善的数据模型和实证,被快速而广泛的应用到光伏项目中。

1500V难点及电气安全分析

虽然成熟的1500V系统是光伏产业的降本利器,但同样对系统安全提出了挑战。

1500V由于系统电压提高了1.5倍,单串光伏组件数量相比1000V提高了1.5倍,直流电压越高,更容易对于灰尘沉积导致绝缘不好,电气间隙和爬电间距不够的地方形成电击穿,漏电,从而发生拉弧或触电安全隐患。而且一旦拉弧后,由于直流电压高能量大更难以熄灭。

从电弧产生后的减少危害的角度来说,有如下的理论存在:

1,交直流的对安全控制的难易程度不同,交流的有过零点,电网容量为理想电源,短路电流足够大,可以轻易瞬时分断故障。直流无过零点,而且组件为恒流源,短路电流有限,瞬时分断更困难。

2,高压大电流,高压小电流的危害不同,电流小,电弧的能量越小,更容易熄灭,危害波及面也更小,相对更安全。

3,交流电弧检测相对直流电弧检测技术更成熟,容易检测并及时分断和熄灭。

4,小电流的直流电弧更更容易识别检测出来,一旦直流电流汇流变大后,直流拉弧信号会被淹没,难以识别和分断。

综合以上分析在1500V系统中,避免因施工不好,绝缘老化,粉尘灰尘等原因导致的电弧危害,笔者建议在做电站设计时候尽量减少直流节点,减少直流部分的电流。从这方面来看,组串式方案逆变器靠近支架,直流路径短,电能主要经过交流传输,在1500V系统上电气安全上更有保障,更适合于1500V系统。

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