1500V有多远?
本文摘要:“光伏系统从600V升级到1000V带来了成本下降和发电量提升,同样当1000V升级到1500V的时候,也会带来光伏系统效率的提升。

  3月28日,1500V标准促进会正式在北京成立,由上海市太阳能学会、鉴衡认证中心及阳光电源、天合光能等企业组成的促进会将进一步推进1500V标准的不断完善。
 
 
  “光伏系统从600V升级到1000V带来了成本下降和发电量提升,同样当1000V升级到1500V的时候,也会带来光伏系统效率的提升。尤其在我国光伏发电补贴将逐年下调已成定局,而1000V直流系统整体降本空间有限的大背景下,向1500V升级将是一个变革。”业内人士表示。
 
  记者了解到,现阶段主流1000V电站的发电成本和效率越来越难以满足行业对电站度电成本下降的需求,业内各方都在积极研究1500V耐高压直流系统。“光伏补贴逐渐下调,业主愈发重视光伏电站度电成本,纷纷寻求电站端降本”的背景下,1500V越来越收到重视。
 
  降低成本促平价上网
 
  中国光伏行业协会统计数据显示,从2007年至2015年,光伏组件的市场价格从每瓦36元下降到现在3.5元至3.8元,并网光伏系统价格从每瓦60元降到每瓦7元至8元,逆变器价格从每瓦4元下降到了每瓦0.3元。基于当前技术,后续光伏成本的下降空间比较小,趋势将越来越平缓。
 
  据了解到,组件成本占到系统成本的55%以上,而硅料又占到组件成本的40%以上。以多晶硅为例,从2010年到2013年,硅料成本下降了65%,后续趋于平缓;组件成本在2013年以前主要依托于多晶硅价格的下降,而2013年之后则仅仅依靠背板、EVA、玻璃等辅材价格下降来满足总成本下降,但目前辅材的下降空间也已非常狭小。据预测,后续组件价格下降空间趋于缓慢,仅通过提高组件功率等方式以摊薄每瓦成本。
 
  “基于当前技术,后续光伏系统价格下降趋势将趋于平缓。而随着补贴政策的逐渐下调,电站发电收益势必进一步降低,电站投资热情也会逐步衰退。如何在保证电站质量和长期发电收益的前提下进一步降低初始投资成本,这就需要如1500V系统这样的技术革新来维持光伏成本的持续降低,使得光伏行业健康有序地继续向前发展。”孙荣华告诉本报记者。
 
  “1500V指光伏系统的系统电压,涉及到光伏组串的开路电压,光伏逆变器允许接入的最大电压,其它电线电缆、汇流箱、直流配电柜及相关器件的额定工作电压。”鉴衡认证中心技术部部长张光青在上述讨论会上介绍说。
 
  “组件串联增多,线缆、汇流箱、逆变器数量减少,成本便会下降,同时路径减少就意味着效率提升,加上相同容量电站并网点减少,减少了变压器数量和成本。系统损耗降低,效率提升后,安装维护工作量相应减少,降低了施工成本和运维成本。”阳光电源股份有限公司系统工程师郭治在上述会议上说。
 
  据介绍,1500V系统在降低成本和损耗上优势明显,度电成本较1000V系统降低2-3%。
 
  标准具备但还须完善
 
  根据GTMResearch,今年将采用1500V技术建设多达4.6GW的光伏系统,使2016年成为该技术大规模部署的“垫脚石”。国际市场包括Firstsolar、SMA在内的企业已开始建设1500V系统电站。
 
  作为新技术革新,施工许可须重新审视,标准的缺失也就成了市场的忧虑之一。但在张光青看来,这并不是影响该技术大规模应用的瓶颈所在。她介绍,1500V光伏标准涵盖系统设计、施工、验收、运维等各环节,涉及关键设备如组件、逆变器、汇流箱以及包括背板、接线盒、连接器等在内的材料、零部件的规范。就现有标准而言,并未排除1500V条件下使用,规范基本能够满足1500V光伏系统技术应用,只是需要在执行过程中不断完善,同时对于特殊类型的1500V系统也需要补充更有针对性的要求,比如水上光伏等。
 
  “1500V光伏系统的优势已逐步被行业接受,但作为系统性创新技术,1500V标准体系尚不健全,安全性、可靠性等也有待提高。我们希望通过标准促进会凝聚产业上下游及制造业各环节企业力量,用系统的观点去完善1500V标准,以推动提升系统安全性、可靠性以及度电成本降低为最终目标,从而促进1500V技术进步与市场普及。”上海市太阳能学会秘书长彭晟桓在谈到成立“1500V标准促进会”时表示。
 
  企业已经开始行动
 
  记者了解,东方日升推出了1500V系列光伏组件产品。产品相比常规组件在电站终端,可以使直流侧电压升高后每串组件数量由常规1000V电压下的22-25块增加到33-37块,可以使电站整体组串数量降低,电缆使用量降低,线缆损耗降低0.25%以上;从系统的角度来看,更高的输入、输出电压等级,降低了交直流侧线损及变压器低压侧绕组损耗,根据相关测算,电站的系统效率PR值预期可以提升1.5%-2%;同时,电气设备(汇流箱、交直流配电柜、逆变器)的单位功率密度提升,单瓦电气设备成本降低,安装、维护等方面工作量减少,电站初始投资总成本下降约0.2元/W。该系列组件产品已通过TUV实验室全套测试,并符合IEC61730最新classA级要求。在组建方面,天合、英利、中盛都推出1500V光伏组件,以有效降低光伏电站的系统成本,进而推动“光伏平价电力”时代早日到来。
 
  近日,阳光电源股份有限公司CEO曹仁贤在接受记者采访时也表示:“新疆光伏总装机量为30MW,使用1000V和1500V混合系统。阳光电源的1000V和1500V解决方案使用简单的系统,一旦安装,易于维护。”2015年4月阳光电源发布国内首款1500V电压等级的逆变器和汇流箱等关键设备,率先通过GB/T19964测试认证,得到客户的广泛认可。
 
  早在去年初,明冠新材料顺利实现CrownBE-D5太阳能电池背板产品的量产,并且通过UL、TUV以及CQC等知名第三方机构的认证,成为目前唯一拥有KPE结构1500V系统最大电压的背板产品的光伏背板生产企业。
 
  需各环节共同努力
 
  1500V光伏系统的优势已逐步被行业接受,但更高的系统电压也会给光伏电站带来更高的电击危险、火灾隐患、PID风险等。
 
  “1500V是新事物,目前大部分系统器件没有达到中试,都是小试阶段,各个项目的实施也都属于示范阶段。针对产品具体的规范还没有出台,应该要制定相应的标准,正确引导1500V系统的发展。”上海电力设计院有限公司副总工程师郭家宝说。
 
  去年底,?1500V高压组件、零部件技术与系统应用研讨会在上海隆重举行。数百位业内人士参与了大会,全面讨论1500V系统应用中的技术问题及前景。来自国内的国网电力研究院、电力设计院、电站业主方、EPC、组件企业、封装材料企业、并网逆变器、汇流箱、电线电缆、接线盒、第三方检测认证机构、高校科研等单位共200多位代表参加了会议。就在这个会上,讨论成立1500V标准促进会,准备逐步编写相关规范、制定行业标准直至编制相关国家标准。
 
  “作为系统性创新技术,1500V标准体系尚不健全,安全性、可靠性等也有待提高。我们希望通过1500V标准促进会凝聚产业上下游及制造业各环节企业力量,用系统的观点去完善1500V标准,以推动提升系统安全性、可靠性以及度电成本降低为最终目标,从而促进1500V技术进步与市场普及。”参加会议的业内认识表示。
 
  “促进1500V技术进步和市场普及与推广某一产品完全不同,它是一个系统,需要整合产业链各方的力量,从产业链各端发力。目前来说,很多企业已经在1500V方面各自做了很多努力,但还没有在系统内的各个环节得到整合,而要想推动1500V系统,整合至关重要。”郭家宝说。
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