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近年来,随着光伏产业的高速发展,光伏用地日趋紧张,海上光伏已成为市场关注的新方向。海域面积宽广、日照充足、无遮挡,同等电站规模下,发电量高出地面光伏5%-10%,开发空间相当可观,海上光伏将成为推动光伏产业发展的重要新“战场”。
光伏“下海”面临新挑战
我国海上光伏总装机容量可达70GW以上,在国家政策的驱动下,沿海城市积极响应“双碳”目标,纷纷将光伏开发潜力从滩涂延伸到海面。据国家海洋技术中心的数据显示,截至2022年5月底,我国已经确权的海上光伏用海项目共28个,累计确权面积达1600余公顷。
广阔的发展前景下,海洋的特殊环境也给海上光伏项目带来诸多新挑战:一方面,海上光伏建设难度大,建设成本较陆地高,目前预期IRR不如陆地光伏,因此要求更低的度电成本;另一方面,海上高盐雾与高湿、波浪与台风等恶劣环境对设备的安全可靠性、运维便捷性提出了更高要求。如何突破这些难题,成为解锁海上光伏发展应用的当务之急。
“1+X”模块化逆变器
光伏“下海”最优解
阳光电源2021年开创行业新品类,推出“1+X”模块化逆变器,兼具集中逆变器和组串逆变器优势,配置更灵活、运维更高效、度电成本更优,浑身“驭”海本领,有望成为海上光伏应用的最优解。
8.8MW模块化大子阵,模块化简运维
“1+X”采用模块化设计,单机模块功率1.1MW,像“搭乐高”一样实现1.1~8.8MW子阵灵活配置,满足海上多样化需求。此外,模块化设计带来了诸多创新价值优势:
. 单机模块化,更高在线率:每个单机模块独立运行,故障时不影响其他模块(设备)发电,保障电站更高在线率,发电损失降低95%;
. 支持整机更换,更高效:通过现场备机,单机故障时可整机快速替换,大大减少停机损失;
. 器件模块化,为运维减负:器件模块化设计,即插即用,无需专业人员维护,提升运维效率70%以上;
. 更大子阵,方便集中运维:最大可支持8个模块并联形成8.8MW大子阵,实现逆变器集中放置、集中运维,极大提升了海上运维效率。
一体机式定制支撑底座,打造海上光伏“停机坪”
传统的设备支撑底座多为独立的水泥筑体,需经过测量、设计、施工、校正等冗长程序进行现场制作,施工周期长,成本高。海上风浪大、盐雾侵蚀严重,传统底座在施工安全、结构稳定性等方面面临严峻挑战。
“1+X”模块化逆变器搭配一体机式定制支撑底座,桩基数量由8个缩减为6个,无需传统水泥基础,施工周期缩短了50%,100MW电站可降低施工成本约100万元。
底座借鉴传统榫卯工艺灵感,与逆变器等设备进行凹凸式嵌连,模块化简易安装,“榫卯”结合严丝合缝,平台整体结构稳定,不惧风浪侵袭。此外,阳光电源业内首创的一体化微孔直流集油器,与定制底座一体化集成,采用仿生微倾角构造,搭配仿荷叶纳米疏油涂层,利用重力让油污自然流向底部,长效存储不漏油,高效分离易维护,零泄漏无污染,有效保护海洋环境。
全方位安全防护,为海上光伏长效护航
针对海上交通可达性差、安全风险大等特征,“1+X”模块化逆变器配置了一系列安全智能监测及关断技术:24小时交流绝缘阻抗监测模块,快速定位故障,实现线缆故障自保护,及时避免燃爆事故发生;拉弧智能识别算法,智能分析组串的电压电流数据,快速、准确预判直流并联拉弧隐患,40ms内完成检测并关断,有效保护电站及人身安全。
此外,针对海上高腐蚀、高湿热环境,“1+X”模块化逆变器采用 IP65防护、整机C5防腐,高度防水、防腐蚀,恶劣环境下耐受性能强,保障设备全生命周期可靠运行。
阳光电源是业内率先“下海”的创新引领者,截至目前,逆变器近海应用累计已超1GW,拥有丰富的海上应用经验。大型陆上光伏项目需要占用较多的土地面积和土地资源,而海上光伏发电作为一种新的能源利用方式和资源开发模式,正在受到越来越多的青睐。
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