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行业动态

大“势”所趋 !1500V系统加速平价上网时代的到来
发表时间:2019-03-26   阅读:31

2019年,随着光伏政策的变化,产业通过竞价降低度电成本,迈向平价上网是必然趋势,因此以技术创新为突破口,降低度电成本、减少补贴依赖成为光伏产业健康发展的新方向。与此同时,中国作为全世界光伏产业最主要的制造国,已助力大部分国家实现了平价上网,而自身却因为种种原因离平价上网仍然有一段距离。

海外光伏市场之所以能够实现平价,最主要的原因除了融资、土地、接入、光照、电价等方面较中国有优势之外,更重要也更有借鉴意义的一点是他们在系统应用技术上相对中国更先进。例如1500V电压的光伏系统,目前,1500V电压等级相关产品已经成为海外光伏市场的主流解决方案。因此国内光伏也应该着眼于系统层面的创新,加快1500V等先进技术的应用,实现电站的降本、增效、提质,全面推动光伏产业迈向平价时代。

1500V浪潮已席卷全球

根据IHS报告显示,1500V系统的首次提出使用可追溯到2012年。到2014年,FirstSolar投资了第一个1500V光伏电站。根据FirstSolar的计算:1500V光伏电站通过增加串联光伏组件块数,减少并联电路数量;减少接线盒及线缆数量;同时电压提高后,线缆损耗进一步降低,提高系统发电效率。

2015年,中国逆变器领导厂商阳光电源于业内率先推广基于1500V逆变器设计的系统解决方案,但由于其它配套零部件在国内没有形成完整产业链,同时投资企业对此认知有限,因此没有优先在国内大规模推广后拓展到海外,反而是先“征服”世界,再回归中国市场。

从全球市场来看,1500V系统已成为大型光伏项目降本增效的必要条件。在印度、拉美等低电价国家,大型地面光伏电站招标几乎全部采用1500V方案;欧美等电力市场发达的国家,直流电压也已经由1000V光伏系统切换至1500V;越南、中东等新兴市场直接进入1500V系统。值得注意的是,全球采用1500V的GW级光伏项目,屡屡以超低上网电价刷新全球记录。

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美国2016年1500Vdc的设备新增装机占比30.5%,到2017年实现翻番,达到64.4%,预计2019年这一数字将达到84.20%。据当地EPC企业介绍:“每年新增的7GW地面电站,全部都采用1500V。例如刚并网不久的怀俄明州首个大型地面光伏电站,采用的就是阳光电源1500V集中式逆变器解决方案”。

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毫无疑问,1500V系统在如火如荼的海外市场重要性日渐提升,其方案优势正被越来越多的EPC、开发商和项目业主所接受,全面切换到1500V系统是全球光伏发展的必然趋势。

BOS和LCOE的双赢——1500V系统优势解析

1500V优势究竟在哪?相对1000V,不只是纯粹的电压等级的提升,更为重要的是以逆变器为核心,实现组件、支架、桩基、线缆、施工、运维等全方位系统级的降本增效。

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据测算,相同容量光伏方阵下,相比1000V系统,1500V实现降本增效主要体现在:

1)组件串联数量从24块/串提升至34块/串,减少了组串数量。相应的,光伏线缆用量大幅下降48%,汇流箱等设备成本也降低约1/3,成本降低约0.05元/Wp;

2)组件串联数量的增加,降低支架、桩基、施工安装等系统成本约0.05元/Wp;

3)1500V系统交流并网电压从540V提高到800V,并网点减少,交、直流侧系统损耗可降低1~2%;

4)根据海外市场的成熟案例,1500V系统,单个子阵最优容量可设计为6.25MW,局部地区甚至达到12.5MW,通过提高单个子阵的容量减少变压器等交流设备的成本。

所以,相较于传统的1000V系统,1500V系统可降低成本0.05~0.1元/Wp,实际应用案例中发电量可提升1~2%。

乘“势”而上——1500V系统国内市场厚积薄发

与国际市场相比,中国光伏产业早年因技术产业供应链不够成熟,所以1500V系统起步较晚、发展较为迟滞。只有阳光电源等领先的数家企业完成了研发和认证工作。但随着1500V系统在全球范围内的兴起,国内市场乘势而上,并在1500V系统的研发创新和应用上取得了不俗的成绩:

•2015年7月,我国首台由阳光电源研发制造的1500V集中式逆变器,顺利完成并网测试,开启国内市场1500V技术的序幕。

•2016年1月,国内首个1500V光伏发电系统示范项目并网发电。

•2016年6月,在国内第一期大同领跑者项目,1500V集中式逆变器得到批量应用。

•2016年8月,阳光电源率先推出全球首款1500V组串式逆变器,进一步提升国产光伏逆变器的国际竞争力。

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同年,我国首个1500V光伏系统标杆项目在青海格尔木正式并网发电,标志着国内1500Vdc光伏系统开始进入现场实际应用阶段。电站总装机容量30MW,阳光电源为该项目提供全套解决方案,降低20%的线缆投资成本、0.1元/Wp的造价成本,同时大幅降低了交直流侧线损及变压器低压侧绕组损耗。

1500V已是全球市场主流

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兼具降本增效的1500V系统,已逐渐成为大型地面电站的首选。关于1500V系统未来的发展态势,IHS预测,2019年1500V逆变器份额将继续增至74%,2020年将飙升到84%,成为业界主流。

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从1500V装机量看,2016年仅2GW,到2018年就超过30GW,仅仅两年时间就实现了超过14倍的增长,并有望保持持续高速增长的态势,预计2019和2020两年的累计出货量将超过100GW。中国企业方面,阳光电源在全球安装的1500V逆变器已超过5GW,并有计划在2019年推出更领先的1500V系列组串和集中逆变器,满足快速增长的市场装机需求。

将直流电压提升到1500V是降本增效的重要变革,目前已成为国际光伏发展的主流解决方案。随着中国补贴退坡、平价时代的到来,1500V系统在国内也将应用越来越广泛,加速中国全面平价时代的到来。