光伏領(lǐng)跑者計(jì)劃于2015年啟動(dòng)，其初衷是促進(jìn)光伏發(fā)電技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)升級(jí)、市場(chǎng)應(yīng)用和成本下降。通過(guò)市場(chǎng)支持和試驗(yàn)示范，以點(diǎn)帶面，加速技術(shù)成果向市場(chǎng)應(yīng)用轉(zhuǎn)化，淘汰落后技術(shù)、產(chǎn)能，實(shí)現(xiàn)2020年光伏發(fā)電用電側(cè)平價(jià)上網(wǎng)目標(biāo)。首批領(lǐng)跑者計(jì)劃專案1GW選址在山西大同采煤沉陷區(qū)，共有7個(gè)100MW專案、6個(gè)50MW專案，在2015年6月下旬并網(wǎng)。2016年光伏領(lǐng)跑者計(jì)劃有8個(gè)基地項(xiàng)目共5.5GW，增加了競(jìng)價(jià)上網(wǎng)的內(nèi)容，將電價(jià)作為主要競(jìng)爭(zhēng)條件。2017年共有6.5GW，10個(gè)應(yīng)用領(lǐng)跑基地和3個(gè)技術(shù)領(lǐng)跑基地，要求分別于2018年底和2019年上半年之前全部建成并網(wǎng)發(fā)電。

1、光伏領(lǐng)跑者項(xiàng)目情況

光伏領(lǐng)跑者基地多數(shù)以采煤、采油沉陷區(qū)為主，還有一些是鹽堿地，以及銅礦、或者其它礦區(qū)，各種各樣的地形都有。大部分地方多丘陵，地形復(fù)雜多變；也有稍微平坦的地區(qū)，采取整治措施后，使土地恢復(fù)原有的適宜性和生產(chǎn)力，可以做光伏農(nóng)業(yè)大棚；有少部分地方則比較平坦。光伏領(lǐng)跑者基地一般容量在50MW以上，以220KV高壓實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。

2、組件的選取

2017年領(lǐng)跑者技術(shù)指標(biāo)進(jìn)一步提高。其中，多晶硅電池和組件轉(zhuǎn)換效率分別達(dá)到19.5%和17%以上，單晶硅電池和組件轉(zhuǎn)換效率分別達(dá)到21%和18%以上，對(duì)于60片組件，多晶在275W以上，單晶在290W以上，對(duì)于72片組件，多晶在335W以上，單晶在350W以上才能達(dá)到要求。


3、采用耐候鋼支架

耐候鋼是指添加少量合金元素，使其耐大氣腐蝕性能獲得明顯改善的一類低合金鋼。它的表面能形成保護(hù)性銹層，有效阻滯腐蝕介質(zhì)的滲入和傳輸，往往使用時(shí)間愈長(zhǎng)，其耐候的作用愈突出。

耐候鋼的耐候性為普碳鋼的2~8倍，同時(shí)具有耐銹，使構(gòu)件抗腐蝕延壽、減薄降耗，省工節(jié)能等特點(diǎn)，主要用于鐵道、車輛、橋梁、塔架等長(zhǎng)期暴露在大氣中使用的鋼結(jié)構(gòu)，也被用來(lái)制造集裝箱、鐵道車輛、石油井架、海港建筑、采油平臺(tái)及化工石油設(shè)備中含硫化氫腐蝕介質(zhì)的容器等結(jié)構(gòu)件。與不銹鋼相比，耐候鋼只有微量的合金元素，這些合金元素的總量占比只有百分之幾，不像不銹鋼達(dá)到百分之十幾，因此價(jià)格較為低廉。

相比鍍鋅鋼，耐候鋼有幾大優(yōu)勢(shì)：第一不會(huì)由于鋅層脫落對(duì)土壤造成污染，更節(jié)能環(huán)保。第二造價(jià)低廉，每噸耐候鋼支架比鍍鋅支架節(jié)約1000元，中廣核陽(yáng)泉領(lǐng)跑者項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)螺旋管樁和支架需要8000噸鋼材，采用耐候鋼成本降低800萬(wàn)元，約合8分錢(qián)/瓦。第三耐候鋼不需要像鍍鋅鋼那樣修復(fù)涂層，后期維護(hù)費(fèi)用較低。

4、逆變器的選取及系統(tǒng)方案

（1）集中式逆變器：

集中并網(wǎng)方案適用于相對(duì)平坦，組件布局相對(duì)集中，組件朝向一致無(wú)遮擋的方陣的功率大于100kW的電站。此類電站采用2.5MW為一子系統(tǒng)，整個(gè)電站由若干個(gè)2.5MW子系統(tǒng)組成，每個(gè)子系統(tǒng)輸出經(jīng)匯流后集中并網(wǎng)。每個(gè)2.5MW子系統(tǒng)為一個(gè)戶外逆變器機(jī)房，配置2臺(tái)1250KW并網(wǎng)逆變器，輸出額定電壓為三相315V，頻率為50Hz；經(jīng)過(guò)1臺(tái)高效35KV雙分裂升壓變壓器（0.315/0.315/35KV，2500KVA）T接入本地的35KV中壓電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電功能。10000KW模塊接入4臺(tái)CP2500 Station。

光伏電站選用的太陽(yáng)電池組件功率為340W，每組串?dāng)?shù)為20個(gè)，該組串的輸出功率為6.8kW， 選用16路直流防雷匯流箱，每個(gè)匯流箱接320塊組件，總功率108.8KW，每臺(tái)逆變器接12個(gè)匯流箱。系統(tǒng)共接入3840塊組件，總功率1305.6KW。

逆變器采用內(nèi)部集成直流配電設(shè)計(jì)，有匯流和防逆流功能。直流配電柜可根據(jù)用戶配置，直流輸入回路都配有可分?jǐn)嗟闹绷鲾嗦菲骱椭绷麟妷罕?，根?jù)用戶要求，可選配熔斷器，防雷器，防反二極管等。

兆瓦級(jí)戶外逆變單元，是將兩臺(tái)1250KW逆變器集中安裝在一個(gè)特制機(jī)房?jī)?nèi)，完成光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)控制、數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程傳輸功能。與傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)建造的逆變器機(jī)房相比，箱式光伏逆變站具有成本低、安裝調(diào)試簡(jiǎn)單、外形美觀的特點(diǎn)。不需要建機(jī)房，可以節(jié)省成本，縮短建設(shè)計(jì)工期。


（2）多路MPPT組串式方案

如果山地有多個(gè)坡度，多個(gè)方位角，平地很少，無(wú)法做土地平整，朝向正南的地形也有限，每一個(gè)方陣的功率小于60kW，為了保證容量必須充分利用東南、西南坡以及東向、西向坡。此時(shí)電池板的安裝朝向無(wú)法完全朝南布置，可以采用多路MPPT的組串式逆變器，精確跟蹤到每1~2個(gè)組串，充分挖掘每一塊電池板的最大輸出功率，大大縮小因?yàn)榫嚯x和遮擋等原因?qū)е碌慕M件失配損失，組串式方案可很好地適應(yīng)山地、丘陵的陰影遮擋、組件朝向不一致等因素。

系統(tǒng)采用多臺(tái)組串式逆變器并聯(lián)，再升壓進(jìn)入高壓電網(wǎng)的方式。設(shè)計(jì)采用80KW逆變器，每12臺(tái)逆變器進(jìn)行1次匯流，再接入1臺(tái)高效35KV升壓變壓器（0.48/35KV，1000KVA）接入本地的35KV中壓電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電功能。


光伏電站選用的太陽(yáng)電池組件功率為335W，21串12并，每臺(tái)逆變器接入252塊組件，共84.42KW。


（3）單路MPPT組串式方案

在一些平地相對(duì)較多，光照條件好的地區(qū)，每一個(gè)方陣的功率小于100kW大于60kW，建議選擇單路MPPT，單級(jí)結(jié)構(gòu)的逆變器，可以提高系統(tǒng)可靠性，降低系統(tǒng)成本。系統(tǒng)采用多臺(tái)組串式逆變器并聯(lián)，再升壓進(jìn)入高壓電網(wǎng)的方式。設(shè)計(jì)采用60KW逆變器，每16臺(tái)逆變器進(jìn)行1次匯流，再接入1臺(tái)高效35KV升壓變壓器（0.4/35KV，1000KVA）接入本地的35KV中壓電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電功能。


光伏電站選用的太陽(yáng)電池組件功率為335W，19串10并，每臺(tái)逆變器接入190塊組件，共63.65kW。


（4）集散式逆變器方案

集散式光伏逆變系統(tǒng)每一光伏電池組件子方陣通過(guò)MPPT優(yōu)化單元進(jìn)行變換處理，其輸出為直流，并通過(guò)直流母線并聯(lián)在一起，由一臺(tái)集中式逆變器統(tǒng)一進(jìn)行“直流－交流”轉(zhuǎn)換后升壓并入電網(wǎng)。因此，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上來(lái)看，集散式光伏逆變系統(tǒng)與傳統(tǒng)的集中式光伏逆變系統(tǒng)非常相似，只是方陣前端的傳統(tǒng)匯流箱變成了具備支路最大功率尋優(yōu)功能的MPPT優(yōu)化器單元。


每臺(tái)16進(jìn)1出的智能MPPT匯流箱中內(nèi)置了4路MPPT匯流箱，每4路組串接入1路MPPT匯流箱。每個(gè)MPPT功率約25kW，適合于每一個(gè)方陣的功率小于60kW大于25kW的項(xiàng)目。


集散式逆變方案每臺(tái)逆變器為1MW，兩臺(tái)1MW逆變器通過(guò)雙分裂變壓器升壓并網(wǎng)，構(gòu)成2MW發(fā)電單元。集散式光伏逆變系統(tǒng)具備集中式逆變系統(tǒng)的所有優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)其前端的MPPT優(yōu)化單元也解決了集中式光伏逆變系統(tǒng)存在的光伏電池板組件功率“失配”的問(wèn)題，系統(tǒng)方案清晰，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。另外由于這種方案中采用了直流并聯(lián)方案，也克服交流多機(jī)并聯(lián)的技術(shù)難題。