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光伏逆变器及光伏系统中先进技术发展的驱动力和价值-阳光电源解决方案中心总经理张显立

光伏逆变器  来源:北极星太阳能光伏网    2018/7/8 23:41:53  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:针对应用场景的复杂化对光伏逆变器提出了一些新要求,比如说分布式光伏,最典型的几个问题,一个是类型很多,各种大大小小的屋顶也不一样,接入电网的等级也不一样,每个屋顶的容量也不一样。光伏逆变器如何提高光储融合应用,提升电网的稳定性,现在也是很热的应用,讨论的人很多,从功率来讲主要就是调功率,调频,增强电网的稳定性。

2018年7月8日,2018光伏领袖峰会˙黄山光伏大会二十年纪念论坛在黄山新华联豪生大酒店举办,一起光伏APP对论坛进行直播。阳光电源解决方案中心总经理张显立作题为《光伏逆变器及光伏系统中先进技术发展的驱动力和价值》的演讲。

北极星太阳能光伏网为您带来发言实录:

阳光电源解决方案中心总经理张显立:大家下午好,感谢坚持到现在,我尽快把我们的观点和大家分享一下。

上午各位领导都提了,核心的问题我们现在还是把电站做好,这个是最关键的,毕竟电站的建设投资还在进行。我们这里主要从逆变器的角度分享我们的一些观点和新技术。

逆变器布电比较特殊,光伏来说一边连着电网,一边连着组件,成本已经降得很低了,占比大概不到5%左右,但是作用很大,如果这个部件有问题,百分之百的电都是发不出来的。另外降低我们系统的成本也有很大的影响。目前从技术的角度来讲,无非降低成本,不仅是系统的成本,全球的电价都在不断降低,最低的电价是中东1毛1左右。这轮组件今年下半年到明年还有更低的电价,中东新兴的市场发展得非常快。第二个方面就是我们装机量提高之后解决电网的问题,过去始终关注左边,光伏系统90%的成本都是在左边,现在随着渗透率,否则电站的成本再低,我们都知道限电,限电所有电都上不了网。我们都在做的分布式和户用电站都存在并网的问题,我们很多厂区大家都知道功率因素罚款的事,我们就遇到很多的电站,1兆瓦的电站,并网之后功率因素下降,罚款的钱比卖点的钱还多,可能是负数也有可能。还有电网的稳定性的问题,现在是260V,还说并网提高到280V,对于家用电器的考验。我们并网之后给电网的稳定性造成很大的影响,因为发展的要求速度和基础设施是不匹配的,比如说融网本身就很差,线路非常远末端电网的问题。主要就是解决这两个方面的问题。

第二驱动力就是成本结构的变化,现在的电站和原来不太一样,现在的成本结构不一样了,原来的组件占了大头,设计的原则很简单,就是把组件和电全部发出来就可以了,所以一切的设计原则按照这个来的。但是现在里面的组件的成本在下降,非技术的成本,甚至包括土地、人工,这些成本的增加,就像天平一样,天平向交流侧倾斜了,尽量把交流侧的利用用和成本降低,利用率提高。

我们中国的市场有一定的下滑,很多企业到海外投资电站,海外的电站和国内的设计是不一样的,配比就不一样,按照国内的电站原则去生产,和老外完全是不匹配的。现在做得最大的就是日本的融汇比2倍,还有一些厂家说可以做到。欧洲基本上一些商业的电站在1.2,大型的电站也在1.4以上。这个设计要求对我们的逆变器不仅是接入的能力,还有满载的工作能力,中国按照1比1的比例设计电站,实际上逆变器和交流系统大部分时间是没有满载工作的,美国和欧洲这些国家电站从早上8点就满载运作的,一天要工作6-8小时的满载输出的,这对设计是不一样的。第二就是电网侧的要求,各个国家都有自己的要求,美国有美国的要求,而且这个要求越来越高了,包括模型,国内也在搞模型、参数识别这套东西,但是和海外的国家相比还是差了一些,所以每个国家都有自己的并网准则和要求,这一点是我们特别要求的,如果审核通不过就没有办法并网。

同时还有新技术对我们逆变器提出新的要求,这个里面列了一些,比如说这两年讲得比较多的双面组建,输入电流提高高12安培,可能还小了,这个也是对逆变器的考验。还有加了跟踪和没有加是不一样,峰值点是不一样,平滑度也是不一样的,还有储能的结合,还有大数据,现在讲得很热的智能监控,IRE扫描,到底怎么做,怎么实现是我们的想法。同时针对应用场景的复杂化也提出了一些要求,比如说分布式,最典型的几个问题,一个是类型很多,各种大大小小的屋顶也不一样,接入电网的等级也不一样,每个屋顶的容量也不一样。

第二就是环境的温度也很高,还有我们的线缆,还有施工的问题,都要重新做一些考虑,还有分散的管理问题。最重要就是安全性的问题,关于分布式的安全问题,现在要求最严的就是美国市场要做到每块都可以做到,中国还没有开始做。这些方面对于我们逆变器的产品发展和我们的系统的设计有一定的影响,也是驱动我们逆变器产品和技术进步的动力。

第二部分想展开讲逆变器的技术。从产品上来讲,外面也摆了很多组串式的逆变器,从3千瓦到66千瓦。1500V做到4兆瓦,后面还有更大的产品方向。从性能上一个是效率,第二是电压等级,我们目前做到的是1500V,未来是不是可以做到10千伏或者30千伏,我们也在做探讨。第三就是集成度的提升,还有跟踪和监控的集成。地四就是防护等级的提升,我们也做到了IP65防护,一方面要适应恶劣的环境,第二方面要免维护,同时针对沿海的应用做到C5的防腐等级。

这是电压提高的一些数据,这里就不展开说了,这是各种环境,40度可以工作,还有风沙的要求。这是散热的要求,右边的图就是集中式的可以做到整机IP65,集中式逆变器也可以免维护了。

智能化方面,从组建的管理到逆变器部件的管理,以及交流侧的管理进行了统一的转换和大数据的管理。对于分布式一个是形式类型很多,我这里特别想讲一点,对于分布式的电站一定要做标准化的设计,否则每个电站不一样就麻烦了。包括接入都要做标准化的设计。同时安全性从设备选型到设备的施工都要做综合考虑。我们在国内也会引入8V检测。后面的也要在分布式电站考虑8V检测。

大型电站高容配比和大的方阵是一个主要的方向。左边这个图是我们在印度的电站,都是5兆瓦以上的一个方阵。这个逆变器可以做到6.8兆瓦,直流侧组件可以接到10兆瓦左右。现在看到最大的就是有一些厂家提出了10兆瓦的逆变器,可以接15兆瓦的组件右边是输出的功率,大家看到这个功率从早到晚都是平滑的。你的控制波动性基本上就没有了。

我们在美国还集中式方案,大家都知道组串式的MPV去掉,也做成单级,现在美国和日本这种方案非常流行,甚至包括使用了MC4的逆变器,客户也做成了虚拟的方案,节省了安装的成本,人工的成本以及后期维护的成本,特别是针对大型的电站,逆变器的数量多问题就很多,右边的图是智利,还有台湾和欧洲一些国家非常多的应用案例。

对于电网SVG的事情,大家知道国内也讲了几年,我们去年做了100兆瓦的电站在1150侧。今年我们又在江苏又做了一个20兆瓦的逆变器来替代SVG的事情。最近的50797国标也要修订了,下周末就要开展第一次修订会议的讨论了,去年第一次修订大纲就提出这个问题,我们也把我们的经验介绍给大家了,怎么用逆变器,也就是说光伏电站不仅要提供有功,还要提供一部分无功的能力。

我们最近美国的一些电站已经改了控制的要求,原来是有功率性,现在已经要求无功率性,也就是说这个电站首先要满足无功的需求,其次再是处理有功的需求。

最后就是提高光储融合应用,提升电网的稳定性,现在也是很热的应用,讨论的人很多,从功率来讲主要就是调功率,调频,增强电网的稳定性,从形式来说主要是三大类,一个是大型的多轮互补的电站,目前在美国建得是非常多的,基本上大型的电站配2小时的储能,第二就是区域的微电网,包括我们园区内的,现在分布式的政策一直没有出来,出来之后要求提高自发作用率,可能在园区里面可以建一些光储能。现在补贴最大的韩国,通过储能的电价是光伏电价的4倍,所以韩国的储能今年发展得非常好。

第三类就是户用的光储,国内的别墅区陆陆续续有一些这样的需求。里面有很多技术问题可以探讨。

来源:北极星太阳能光伏网

(根据现场速记整理,未经嘉宾审阅)

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