光伏平價(jià)上網(wǎng)新引擎

《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014~2020年)》提出，到2020年光伏發(fā)電與電網(wǎng)銷售電價(jià)相當(dāng)，光伏發(fā)電用戶側(cè)實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)。為實(shí)現(xiàn)既定目前并推動(dòng)光伏可持續(xù)發(fā)展，國家能源局一面祭出領(lǐng)跑者計(jì)劃，用額外市場激勵(lì)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新提高系統(tǒng)效率，一面開啟補(bǔ)貼下調(diào)機(jī)制，并且擬通過上網(wǎng)電價(jià)競爭方式分配光伏電站規(guī)模，倒逼行業(yè)成本加速下降。

中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，從2007年至2015年，光伏組件的市場價(jià)格從每瓦36元下降到現(xiàn)在3.5元至3.8元，并網(wǎng)光伏系統(tǒng)價(jià)格從每瓦60元降到每瓦7元至8元，逆變器價(jià)格從每瓦4元下降到了每瓦0.3元?；诋?dāng)前技術(shù)，后續(xù)光伏成本的下降空間比較小，趨勢將越來越平緩。面對平價(jià)上網(wǎng)的催促，光伏行業(yè)將目光聚焦于新技術(shù)。

鑒衡認(rèn)證中心技術(shù)部部長張光青介紹，實(shí)現(xiàn)光伏平價(jià)上網(wǎng)需要有效降低光伏系統(tǒng)整個(gè)生命周期的度電成本，而度電成本的下降正則須提高系統(tǒng)發(fā)電量，負(fù)則須減少成本，包括初始投資成本和后期運(yùn)維成本，1500V新技術(shù)正好可以有效滿足這兩方面的要求。

何謂1500V系統(tǒng)，簡單解釋即將光伏系統(tǒng)中用到的線纜、匯流箱、逆變器等部件的耐壓從1000V提高到1500V，對應(yīng)的就是1500V系統(tǒng)。

傳統(tǒng)的1000V系統(tǒng)單串組件數(shù)量是22塊，而1500V系統(tǒng)可以將數(shù)量擴(kuò)充至32塊。子串?dāng)?shù)量減少，逆變器、匯流箱以及直流側(cè)線纜的用量也隨之減少。

張光青解釋，以10MW光伏電站為例，使用1500V系統(tǒng)可以減少使用568個(gè)組串，38個(gè)匯流箱，約減少成本77390美元。另外由于設(shè)備減少，后期運(yùn)維成本也可以得到降低。

另外，直流側(cè)電壓由1000V升為1500V,根據(jù)電力學(xué)公式P(電功率)=U(電壓)*I(電流)，當(dāng)功率一定的情況下，電壓提升1.5倍，電流將下降到1/1.5。而電力線纜損耗P損=I2R，線纜長度和線徑確定，電阻R一定，電流下降1.5倍，線損變?yōu)?/2.25，直流側(cè)設(shè)備損耗和設(shè)備損耗減少，發(fā)電量提高。

綜上可以看出，1500V系統(tǒng)兼具降本增效功能，正是降低度電成本的對癥之策。

標(biāo)準(zhǔn)具備但還須完善

根據(jù)GTMResearch，今年將采用1500V技術(shù)建設(shè)多達(dá)4.6GW的光伏系統(tǒng)，使2016年成為該技術(shù)大規(guī)模部署的“墊腳石”。國際市場包括Firstsolar、SMA在內(nèi)的企業(yè)已開始建設(shè)1500V系統(tǒng)電站。

作為新技術(shù)革新，施工許可須重新審視，標(biāo)準(zhǔn)的缺失也就成了市場的憂慮之一。但在張光青看來，這并不是影響該技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸所在。她介紹，1500V光伏標(biāo)準(zhǔn)涵蓋系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、運(yùn)維等各環(huán)節(jié)，涉及關(guān)鍵設(shè)備如組件、逆變器、匯流箱以及包括背板、接線盒、連接器等在內(nèi)的材料、零部件的規(guī)范。就現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)而言，并未排除1500V條件下使用，規(guī)范基本能夠滿足1500V光伏系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用，只是需要在執(zhí)行過程中不斷完善，同時(shí)對于特殊類型的1500V系統(tǒng)也需要補(bǔ)充更有針對性的要求，比如水上光伏等。

“1500V光伏系統(tǒng)的優(yōu)勢已逐步被行業(yè)接受，但作為系統(tǒng)性創(chuàng)新技術(shù)，1500V標(biāo)準(zhǔn)體系尚不健全，安全性、可靠性等也有待提高。我們希望通過標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)會(huì)凝聚產(chǎn)業(yè)上下游及制造業(yè)各環(huán)節(jié)企業(yè)力量，用系統(tǒng)的觀點(diǎn)去完善1500V標(biāo)準(zhǔn)，以推動(dòng)提升系統(tǒng)安全性、可靠性以及度電成本降低為最終目標(biāo)，從而促進(jìn)1500V技術(shù)進(jìn)步與市場普及。”上海市太陽能學(xué)會(huì)秘書長彭晟桓在談到成立“1500V標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)會(huì)”時(shí)表示。

系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)有待解決

在光伏平價(jià)上網(wǎng)路線圖下，1500V系統(tǒng)得到業(yè)內(nèi)認(rèn)可，當(dāng)然伴隨的還有對相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)知。

首當(dāng)其沖的便是PID衰減問題。光伏組件PID衰減和系統(tǒng)電壓有著直接的關(guān)系，組件電極相對邊框或者大地電壓差越高，組件PID衰減越嚴(yán)重。電壓從1000V提高到1500V后，顯然PID衰減越嚴(yán)重。陽光電源技術(shù)部經(jīng)理郭治指出，這要求后續(xù)建立更為完善更為嚴(yán)格的測試條件和標(biāo)準(zhǔn)。

郭治介紹，1500V面臨眾多挑戰(zhàn)，包括直流滅弧、安全防護(hù)、電氣安全等。電壓升高后，在安全防護(hù)方面的要求提高，要重點(diǎn)考慮絕緣、電氣間隙及電壓升高帶來的擊穿放電等。這些問題的解決也是下一步1500V前行的重要課題。