一直以来，光伏产品的系统电压就在不断的提高之中。十五年前，600V的系统电压是组件的主流产品，5年前至今，1000V的系统电压是整个产业的系统电压标准。而随着光伏技术的不断创新，特别是材料技术的创新，让更高的系统高电压成为可能。 更高系统电压的理由 长久以来，高额的光伏发电成本始终是制约光伏产业迅速发展的障碍之一。如何有效降低光伏系统的成本、提高发电效率仍将是未来光伏产业发展的核心课题，而光伏组件/零部件在其中起着至关重要的作用。1500V乃至更高的光伏系统意味着更低的系统成本，具体来说，直流侧输入电压提高后： 1. 每串可连接更多组件，接到逆变器的直流缆线使用量减少； 2. 汇流箱逆变器的数量也可相应减少； 3. 电压提高后，电流可以降低（W=V*I）因而线损减少，输出电量增加，进一步提高了发电效率； 4. 更高的系统电压允许更低的电流，元件的发热量降低，寿命更长、更安全。 比如说： 从系统的角度来看，更高的输入、输出电压等级，可以降低交直流侧线损及变压器低压侧绕组损耗，电站的系统效率预期可以提升1.5-2%。在度电成本如此苛求的现实下，任何一个可以降低成本的机会都会被行业重视，更何况当前技术的发展已经让1500V成为可能。 1500V 已经可以实现 - 必然趋势 目前，主流的光伏组件及配套部件均是基于直流端1000V的电压要求设计和制造的，其发电成本和发电效率还难以满足大型光伏电站和大容量发电设备的需求。 制约系统电压的主要因素来自材料的绝缘等级，也限于较低的电池转化效率，不能把组件尺寸无限放大。 首先从组件角度，当初桎梏电压等级的主要是由于电池转化效率。前面约十年的时间，电池的转化效率从12%左右提高到了20%左右，60组件的功率从160W提高到了240瓦左右，所以组件的系统电压受到很大的限制。电池效率的逐步提高，电池片尺寸从5“做到6”已经把系统电压从600V提高到1000V，之后在较长的一段时间内已经足够。期间，尽管行业尝试着往6X12尺寸发展，但由于重量、材料绝缘等级等诸多原因，一直没有成为行业的主打产品。 而在最近的几年，电池的效率、材料的绝缘等级、制造工艺技术都有了突飞猛进，1500V已经可以实现。 从电池效率的角度，20%或更高都已量产，60组件>260W的额定功率已经成为行业的主流，250W的组件都拿不出手；如果加上四主栅、高效电池等各种先进技术，组件功率不断创新高，300瓦以上都不是新闻。 其次，从系统角度，1500V要求所有的后道电气元件都要满足1500V：逆变器、汇流箱、控制器、开关、电缆线路、变压器等。 应该说，电气角度满足1500v比组件产品突破1500V技术要相对简单一些，毕竟上述的所有产品都是从一个成熟的行业中发展出来为光伏配套的。在4月底的SNEC展会和不久前刚结束的中国光伏测试论坛 - 逆变器、智能系统技术专题研讨会上了解到，现在不少逆变器厂家如阳光电源、追日电气等都已将1500V的逆变器技术准备好，随时等待1500V组件的应用。逆变器、变压器、控制器的关键硬件 - 直流开关也已经完成了1500V的技术准备，典型的有普兆新能源的1500V光伏专用直流开关。 |
