1500V技术已经不是比较新鲜的事物,早在2015年国内便有1500V的技术应用,但因行业环境如火如荼的发展,该技术并没有引起业界过多的重视,反而在海外影响很大。IHS报告显示,在2017年除中国外的全球光伏市场上,三相逆变器出货中的40%为1500V,2018 年这一比例已提升至62%,全面超越1000V。但随着国内光伏政策的变化,产业通过竞价降低度电成本,迈向平价上网成为了必然趋势,因此技术革新成为降低度电成本、减少补贴依赖,实现光伏平价上网的必然途径。
这时1500V技术解决方案以其独特的降本增效优势才逐步引起业内重视,就当前而言,1500V逆变器在海外已然成为了主流趋势1500V的产业链和相关的标准法规已经逐步趋于完善和成熟,而中国相关的产业链也已经成熟,大型地面电站项目开始大规模使用1500V逆变器,所以我们认为今年是1500V逆变器规模应用元年。
锦浪科技在“1500V电压系统+大功率+高超配”方面是否有新的成果?
1500V的光伏并网逆变器,对设备内部关键元器件都提出了更高的要求,在电气间隙和爬电距离、工频耐受电压、冲击耐受电压方面也提出了更高的要求。锦浪也是最早发展1500V大功率逆变器技术的企业之一,凭借自身技术力量和技术创新,首先发展开发了125kW机型的技术应用,并在美国、巴西、印度等多地区取得多个项目应用和良好的客户口碑。
考虑到后期光伏发展必将以高效大功率组件作为主流的市场应用,从现在的435W到后面的450W甚至600W超大功率组件,锦浪在即将面市的230kW及250kW大功率产品中,充分优化了直流载流和功率追踪设计,使之兼容更大功率的高效组件,拟合直流WYE连接方案,可使逆变器支持1.5以上的直流高超配比设计。在1500V的系统中,更高的系统电压增加了组件产生PID缺陷的风险,因此系统防PID是必要的,锦浪将内置修复型防PID技术通过性能提升移植到1500V逆变器中,完美地解决了光伏组件PID衰减问题,另外安全方面,1500V的系统中,防拉弧监测和判断会更加重要但也更加困难,锦浪作为国内首推AFCI可选技术的逆变器厂商,将AFCI监测和判断技术植入DSP软件中,取消了更多的固件组合,使该功能更加可靠和高效,同时交流I级防雷技术的应用也为系统安全稳定的运行保驾护航。
应用新的1500伏电压等级的系统解决方案,在发电量和度电成本方面有哪些变化?
采用1500V电压等级的系统解决方案,在系统设计和配置时可有效降低直流线损,交流线损,并且使用的光伏逆变器功率密度高,单体功率大,转化效率也相对 1000V 系统有所提升,比如锦浪125kW机型最高效率可达99.1%,比原有机型效率高了0.1%。因此可有效降低系统的发电量损耗。另外,高容配比设计也可提升电站收益,常规接线方式支持容配比为1.2倍以上,而1500V可采用Y+1接线方式的容配比可提升至1.6倍, 因此在实际应用案例中1500V的系统比1000V系统的发电量可提升1~2%。
在度电成本上,1500V系统相比1000V系统,1500V系统以更高的电压、使用更大的组串,使同容量的项目中组串数量减少约30%,从而减少功率损失及施工、运维成本,相应的汇流箱、直流线缆等配套设备用量也减少30%;电气设备的单位功率密度提升,也使运输、安装、人工等方面工作量减少,从而有效降低系统成本。另一方面,通过“1500V+大方阵+高超配+智能运维”先进光伏系统解决方案,有助于光伏发电系统效率提升(设备和线路损耗降低,高容配比优化电力输出)以及降低光伏系统后期运维成本,从而促进光伏发电度电成本降低10%以上。
1500V相比于1000V解决方案,实现了哪些变革?在哪些方面的优势比较凸显?
1500V相比于1000V解决方案,最主要的技术变革集中在
1、降本增效
首先传统的1000V系统单串组件数量是22块,而1500V系统可以将数量扩充至34块。组串数量减少,逆变器、汇流箱以及直流侧线缆的用量也随之减少,单个同等容量下的子阵 1500V 系统相对 1000V 系统交直流线缆使用成本降低约35.6%,同时交、直流侧系统损耗可降低0.5~1%,从而达到降本增效的目的。
2、适合更高超配
随着组件成本快速下降,电站设计也逐步调整为最低LCOE原则,通过合理提高容配比,光伏电站的LCOE将大幅下降。目前,欧洲光伏电站普遍按照1.2-1.4倍容配比进行超配,美国、印度为1.4倍以上,日本超配设计甚至可以达到2倍。从国内资源条件来看,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类资源区光伏电站最优容配比分别在1.2、1.3、1.4倍左右。另外,高容配比可以使发电曲线更为平滑,降低电网的调峰压力,提高光伏发电渗透率。
3、支持大方阵
相比1000V系统,1500V系统交直流侧电压升高后,逆变器功率密度提高,单体功率增大,随之最佳、最经济的方阵容量增大,并且交流侧变压器、汇流箱、环网柜等设备成本也会下降。此外,方阵容量增大后,电站逆变器、变压器等配套设备数量也会减少,安装维护成本降低,站内高压线路减少,线缆和施工成本进一步降低,从而降低电站系统成本,提高电站收益。
锦浪科技1500v逆变器在屋顶电站上的应用案例