為什么光伏發展到現在,要進入1500V的平臺,或者說要進入1500V的時代,我們從各種因素做了一個分析,給大家做個分享。1500V到底能帶來什么樣的價值,現在的發展狀態是怎么樣的?1500V的系統涉及的關鍵部件,關鍵元器件現在的發展狀態是怎樣的?
當前中國光伏產業的發展,以及全球光伏產業的發展,它核心的發展目標是要和傳統的電力進行競爭,要實現更低的供電成本,更高的投資收益。光伏產業的發展都要圍繞這樣一個目標去做。在國家的層面,為了實現光伏產業的可持續發展,為了實現更低的供電成本,我們國家出了很多激勵政策,這些激勵政策也基本上可以分為兩大類:一類是正激勵,一類是負激勵。我們可以設定更高的未來2020年、未來十三五光伏發展的目標,這些目標看起來量很大,量為什么很大?就是希望通過量的增加,帶來成本的降低。
關于正激勵,2015年有山西大同的光伏“領跑者”計劃,2016年會增加4到5個“領跑者”的示范基地。示范基地的設立更多是引導光伏產業鏈各個部分、各個環節進行創新、進行產品性能的提升。意味著也需要提高整個系統的發電量。對組件來講,對逆變器來講,對整個系統的效率都提出了標準要求。例如對光伏逆變器來講,最高的發電效率需要在99%以上,也就是說要進入這個示范項目那么逆變器最高效率必須超過99%。
光伏系統無論提什么樣的指標,更多的是對光伏可持續發展提供了一個正激勵的政策。就像一個足球隊,如果你進球獎勵100萬,如果你這場輸了教練要下課一樣。為了更好實現供電成本的上網電價也有一些負激勵,補貼每年呈現下降的趨勢,反過來倒逼產業鏈各個環節進行持續的創新來降低成本。
電力體制改革跟我們有什么關系呢?實際上也是打破過去的利益結構,讓更多的企業、更多光伏系統產業鏈各個環節去充分競爭,釋放創新的潛力,來達到產品性能的提升、成本的降低。
總之,十三五我們設立了很大的市場容量,通過量來降低供電成本,我們也有正激勵政策,領跑者計劃,在2016年也會增加4到5個。我們也定了在2020年實現發電側平價上網目標,而且國家也給了一個引導型政策,我們要從高補貼政策依賴模式向低補貼提高競爭力的模式進行轉變。
所有的這些東西,都是希望整個行業持續進行創新。我們的創新如果在某一個平臺上進行創新可以有很多維度,從組件、平衡部件、逆變器等等各個部件、各個環節進行成本降低,也可以從整個系統的角度進行思考,如何讓整個系統的成本達到最低。
1500V的現狀及帶來的價值
可以用這樣一個例子來形容,如果說過去光伏直流600V時代是小學的時代,當前1000V是初中的階段,未來1500V就是高中的階段,它是一個層級的提升,希望通過這個平臺的提升,達到性能的提升、成本的降低、追求更低的供電成本。整個光伏系統如果說從1000V進入到1500V是我們今天一個最大創新方向的話,1500V當前發展狀態是怎么樣的?它能給產業帶來什么樣的價值?
縱觀全球,2014年,分別建立了1500V的示范電站,而且它們運行的非常成功,給用戶、EPC和業主帶來了一個很好的示范,也注入了很強的信心。
也可以看看第三方機構,通過調研的方式,進行調查問卷的方式,獲取一下整個光伏市場對于1500V的認知。調查結果是這樣的,2015年是標準產品的準備階段,2016年應該是小規模、示范項目的應用;中國、美國、印度海外的市場,處于一個快速的增長期。我相信到2017年,整個1500V的系統可以進入成熟發展期。
1500V系統將在大型荒漠電站和山丘電站大顯身手
大型荒漠電站和大型山丘電站,需要大容量單體的電站,大容量光伏電站里面,可能需要更多的組件,1500V的優勢才有可能發揮出來。1500V的系統結構,從過去每串22串、22個組件串成一串變成32串、34串;一個匯流箱可以接入16串,現狀在交流側看到已經升到540V,它主要的優勢多不勝數。
簡單來說,在直流側每一串數量增加串數減少,所以電纜數量減少,所以它的成本會降低、效率提升;匯流箱數量減少意味著成本降低,通過路徑減少意味著效率提升。對于逆變器也是一樣,電壓提升以后,體積功率密度還有重量功率密度可以提升、成本降低、提高效率;變壓器的成本也會降低,整個系統的設備數量減少以后,人工運維成本也會相應降低。
評估整個發電系統,除了光伏組件差0.2元/Wp,隨著雙玻組件的發展,它的成本會逐漸和我們當前傳統組件成本趨向一致。除了組件成本以外,整個其他系統的單瓦成本降低2毛錢左右。也可以看它的性能,我們考驗1500V系統的時候,每單元2兆瓦最優還是每單元5兆瓦為最優,我們可以從它的成本、它的損耗兩個因素來看。多種數據分析后可以發現最優的發電單元容量在4兆瓦。
1500V的發展依然面臨很多挑戰,例如電氣安全、安全防護、PID問題和直流拉弧問題等。要推動1500V系統的市場發展,就要整個產業鏈共同發展。
1500V涉及到很多關鍵的部件、器件。我們從三個主要環節,組件、逆變器、匯流箱當中還有電纜,現在我們國內也好、全球也好,市場也有一些小數量供應商可以滿足1500V系統的器件。本文重點談談逆變器。逆變器有一個發展趨勢,光伏電站的發展趨勢是單體電站的容量越來越大,對于逆變器來講也是同樣的道理,單體逆變器功率也會越來越大,帶來很多好處。
設備數量減少以后,運營成本會降低,逆變器功率提高以后,單瓦成本會有一個比較大的降低,對于整個光伏系統是有幫助的,所以逆變器單體功率增加是一個發展趨勢,為了增加單體逆變器的功率,可能有兩個因素出發去做:第一我們要提高電流,第二要提升電壓,當然前面已經講到,從初中進入高中的階段,從1000V進入1500V的階段,這樣一個因素可以有利于逆變器單體功率做得更大,當然更大功率也是一個發展趨勢。