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1500V光伏系統(tǒng)加速平價上網時代的到來

來源:新能源網
時間:2019-03-26 16:12:40
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1500V光伏系統(tǒng)加速平價上網時代的到來2019年,隨著光伏政策的變化,產業(yè)通過競價降低度電成本,邁向平價上網是必然趨勢,因此以技術創(chuàng)新為突破口,降低度電成本、減少補貼依賴成為光伏

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

  海外光伏市場之所以能夠實現平價,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)應用技術上相對中國更先進。例如1500V電壓的光伏系統(tǒng),目前,1500V電壓等級相關產品已經成為海外光伏市場的主流解決方案。因此國內光伏也應該著眼于系統(tǒng)層面的創(chuàng)新,加快1500V等先進技術的應用,實現電站的降本、增效、提質,全面推動光伏產業(yè)邁向平價時代。

  1500V浪潮已席卷全球

  根據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,FirstSolar投資了第一個1500V光伏電站。根據FirstSolar的計算:1500V光伏電站通過增加串聯(lián)光伏組件塊數,減少并聯(lián)電路數量;減少接線盒及線纜數量;同時電壓提高后,線纜損耗進一步降低,提高系統(tǒng)發(fā)電效率。

  2015年,中國逆變器領導廠商陽光電源于業(yè)內率先推廣基于1500V逆變器設計的系統(tǒng)解決方案,但由于其它配套零部件在國內沒有形成完整產業(yè)鏈,同時投資企業(yè)對此認知有限,因此沒有優(yōu)先在國內大規(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幾乎全部采用1500V方案;歐美等電力市場發(fā)達的國家,直流電壓也已經由1000V光伏系統(tǒng)切換至1500V;越南、中東等新興市場直接進入1500V系統(tǒng)。值得注意的是,全球采用1500V的GW級光伏項目,屢屢以超低上網電價刷新全球記錄。

  美國2016年1500Vdc的設備新增裝機占比30.5%,到2017年實現翻番,達到64.4%,預計2019年這一數字將達到84.20%。據當地EPC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”。

  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。

  據測算,相同容量光伏方陣下,相比1000V系統(tǒng),1500V實現降本增效主要體現在:

  1)組件串聯(lián)數量從24塊/串提升至34塊/串,減少了組串數量。相應的,光伏線纜用量大幅下降48%,匯流箱等設備成本也降低約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)交流并網電壓從540V提高到800V,并網點減少,交、直流側系統(tǒng)損耗可降低1~2%;

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

  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,實際應用案例中發(fā)電量可提升1~2%。

  乘“勢”而上——1500V系統(tǒng)國內市場厚積薄發(fā)

  與國際市場相比,中國光伏產業(yè)早年因技術產業(yè)供應鏈不夠成熟,所以1500V系統(tǒng)起步較晚、發(fā)展較為遲滯。只有陽光電源等領先的數家企業(yè)完成了研發(fā)和認證工作。但隨著1500V系統(tǒng)在全球范圍內的興起,國內市場乘勢而上,并在1500V系統(tǒng)的研發(fā)創(chuàng)新和應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,順利完成并網測試,開啟國內市場1500V技術的序幕。

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

  •2016年6月,在國內第一期大同領跑者項目,1500V集中式逆變器得到批量應用。

  •2016年8月,陽光電源率先推出全球首款1500V組串式逆變器,進一步提升國產光伏逆變器的國際競爭力。

  同年,我國首個1500V光伏系統(tǒng)標桿項目在青海格爾木正式并網發(fā)電,標志著國內1500Vdc光伏系統(tǒng)開始進入現場實際應用階段。電站總裝機容量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線損及變壓器低壓側繞組損耗。

  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。關于1500V系統(tǒng)未來的發(fā)展態(tài)勢,IHS預測,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裝機量看,2016年僅2GW,到2018年就超過30GW,僅僅兩年時間就實現了超過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年推出更領先的1500V系列組串和集中逆變器,滿足快速增長的市場裝機需求。

  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。隨著中國補貼退坡、平價時代的到來,1500V系統(tǒng)在國內也將應用越來越廣泛,加速中國全面平價時代的到來。