三種超配設(shè)計(jì)方案 實(shí)現(xiàn)光伏電站降本的對(duì)比分析

:中國(guó)光伏發(fā)電在去補(bǔ)貼的進(jìn)程中，“擴(kuò)大電站容配比”是實(shí)現(xiàn)降低系統(tǒng)成本進(jìn)而降低度電成本的主要技術(shù)手段之一。這兩年，行業(yè)對(duì)于放開容配比限制的呼聲越來(lái)越高，光伏電站設(shè)計(jì)規(guī)范已經(jīng)對(duì)此進(jìn)行了調(diào)整。在各方的推動(dòng)下，今年開始，光伏電站驗(yàn)收環(huán)節(jié)也發(fā)生了重要的變化，部分地區(qū)項(xiàng)目在電站指標(biāo)下放時(shí)由直流側(cè)容量變?yōu)榻涣鱾?cè)容量，電站容配比大比例提升的大幕已經(jīng)開啟。下半年，隨著平價(jià)和競(jìng)價(jià)項(xiàng)目的工程建設(shè)啟動(dòng)，通過擴(kuò)大逆變器超配能力，實(shí)現(xiàn)初始建設(shè)成本、度電成本的降低，是越來(lái)越多的電站業(yè)主和設(shè)計(jì)院不二選擇。

（來(lái)源：微信公眾號(hào)“智匯光伏”ID：PV-perspective 作者：凌躍）

一、“擴(kuò)大電站容配比”成為平價(jià)上網(wǎng)的必選項(xiàng)！

中國(guó)光伏發(fā)電在去補(bǔ)貼的進(jìn)程中，“擴(kuò)大電站容配比”是實(shí)現(xiàn)降低系統(tǒng)成本進(jìn)而降低度電成本的主要技術(shù)手段之一。

這兩年，行業(yè)對(duì)于放開容配比限制的呼聲越來(lái)越高，光伏電站設(shè)計(jì)規(guī)范已經(jīng)對(duì)此進(jìn)行了調(diào)整。在各方的推動(dòng)下，今年開始，光伏電站驗(yàn)收環(huán)節(jié)也發(fā)生了重要的變化，部分地區(qū)項(xiàng)目在電站指標(biāo)下放時(shí)由直流側(cè)容量變?yōu)榻涣鱾?cè)容量，電站容配比大比例提升的大幕已經(jīng)開啟。

下半年，隨著平價(jià)和競(jìng)價(jià)項(xiàng)目的工程建設(shè)啟動(dòng)，通過擴(kuò)大逆變器超配能力，實(shí)現(xiàn)初始建設(shè)成本、度電成本的降低，是越來(lái)越多的電站業(yè)主和設(shè)計(jì)院不二選擇。

二、“擴(kuò)大電站容配比”的三種典型方案

傳統(tǒng)意義上，大家理解的“擴(kuò)大容配比”是在保持電站交流側(cè)容量不變的情況下，增加直流側(cè)組件容量，例如100MW電站，將組件容量配置到110MWp，從而將交流側(cè)投資（逆變器、35kV箱變、升壓線路）攤薄1.1倍。但這種方式下，一旦將容配比擴(kuò)大到1.2以上時(shí)，可能面臨土地面積不夠、電網(wǎng)公司驗(yàn)收通不過等問題。那是否可通過其他設(shè)計(jì)方式實(shí)現(xiàn)“擴(kuò)大容配比”？

在此過程中，由于每個(gè)地方的電網(wǎng)、土地等政策差異及不同業(yè)主、設(shè)計(jì)院對(duì)于容配比設(shè)計(jì)思路的理解不一樣，在容配比的具體設(shè)計(jì)思路上會(huì)根據(jù)不同項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)整，目前一般有以下三種典型的容配比設(shè)計(jì)思路。

以某三類光資源區(qū)，100MW電站為例進(jìn)行說(shuō)明。

典型方案一：直流側(cè)增容

舉例：交流側(cè)容量為100MWac，直流側(cè)容量為140MWp，容配比為1.4。

該設(shè)計(jì)思路針對(duì)電站容量按照交流側(cè)統(tǒng)計(jì)，且直流側(cè)有足夠土地滿足超配組件的安裝面積要求。

增加容配比將使100MW電站實(shí)際配置100MWp以上組件，在組件容量增大過程中，逆變器及后端升壓線路仍然按照100MW配置，總成本始終不變。

以某三類資源區(qū)為例，容配比考慮1.4，直流側(cè)容量為140MWp，由于交流側(cè)投資（逆變器、35kV箱變、35kV集電線路、升壓站）等均按照100MW設(shè)計(jì)，這部分單瓦價(jià)格下降將帶來(lái)整個(gè)電站系統(tǒng)成本下降約0.24元/W。具體如下表所示。

典型方案二：交流側(cè)減容

舉例：直流側(cè)容量為100MWp，交流側(cè)容量為71MWac，容配比為1.4

該設(shè)計(jì)思路針對(duì)電站容量按照直流側(cè)統(tǒng)計(jì)。

增加容配比的措施為減少交流側(cè)容量配置，主要是減少方陣數(shù)量及對(duì)應(yīng)交流側(cè)投資下降。

以某三類資源區(qū)為例，采用3.125MW集中式逆變器，單個(gè)方陣容量為3.125MW，100MW需要配置32個(gè)方陣。容配比為1.4，僅需配置71MW交流系統(tǒng)，從而減少了9臺(tái)3.125MW逆變升壓一體機(jī)設(shè)備及9個(gè)設(shè)備基礎(chǔ)施工成本，將帶來(lái)整個(gè)電站系統(tǒng)成本下降約0.09元/W。具體如下表所示。

典型方案三：直流側(cè)增容結(jié)合交流側(cè)減容

舉例：直流側(cè)容量為110MWp，交流側(cè)容量為79MWac，容配比為1.4

該設(shè)計(jì)思路針對(duì)電站容量按照交流側(cè)統(tǒng)計(jì)，但直流側(cè)沒有足夠土地安裝超配組件。

此時(shí)，可依據(jù)土地面積先確定直流側(cè)容量，再根據(jù)不同光資源條件選擇最佳容配比，降低交流側(cè)容量配置，從而降低投資成本。

以某三類資源區(qū)為例，容配比選擇1.4，假設(shè)土地面積可以安裝110MWp組件，增加容配比將使100MW電站實(shí)際配置110MWp組件，交流側(cè)投資降低到79MW，升壓站仍按照100MW建設(shè)也可攤薄10%成本。這部分價(jià)格下降將帶來(lái)整個(gè)電站系統(tǒng)成本下降約0.14元/W。具體如下表所示。

三、對(duì)比與結(jié)論

適當(dāng)提高光伏電站組件容量與逆變器容量比例，即容配比設(shè)計(jì)，已成為提高光伏系統(tǒng)綜合利用率、降低系統(tǒng)度電成本（LCOE）、提升收益的有效手段。

通過以上三種不同的容配比設(shè)計(jì)思路可以看出，采用直流側(cè)增容的設(shè)計(jì)思路可降低5%以上初始投資成本，將是未來(lái)光伏電站擴(kuò)大容配比的最優(yōu)選擇，也是目前行業(yè)呼吁依據(jù)交流側(cè)容量管理光伏電站指標(biāo)、放開直流側(cè)容量限制的最核心目的。

當(dāng)然，當(dāng)容配比超過一定比例，系統(tǒng)整體效率還需要考慮限功率損失，所以不同地區(qū)需要根據(jù)當(dāng)?shù)毓赓Y源條件及投資成本，借助PVsyst仿真工具和財(cái)務(wù)模型，對(duì)不同容配比進(jìn)行發(fā)電量和經(jīng)濟(jì)性分析，找出最佳容配比。