針對應用場景的復雜化對光伏逆變器提出了一些新要求,比如說分布式光伏,最典型的幾個問題,一個是類型很多,各種大大小小的屋頂也不一樣,接入電網的等級也不一樣,每個屋頂的容量也不一樣。光伏逆變器如何提高光儲融合應用,提升電網的穩定性,現在也是很熱的應用,討論的人很多,從功率來講主要就是調功率,調頻,增強電網的穩定性。
2018年7月8日,2018光伏領袖峰會˙黃山光伏大會二十年紀念論壇在黃山新華聯豪生大酒店舉辦,一起光伏APP對論壇進行直播。陽光電源解決方案中心總經理張顯立作題為《光伏逆變器及光伏系統中先進技術發展的驅動力和價值》的演講。
陽光電源解決方案中心總經理張顯立:大家下午好,感謝堅持到現在,我盡快把我們的觀點和大家分享一下。
上午各位領導都提了,核心的問題我們現在還是把電站做好,這個是最關鍵的,畢竟電站的建設投資還在進行。我們這里主要從逆變器的角度分享我們的一些觀點和新技術。
逆變器布電比較特殊,光伏來說一邊連著電網,一邊連著組件,成本已經降得很低了,占比大概不到5%左右,但是作用很大,如果這個部件有問題,百分之百的電都是發不出來的。另外降低我們系統的成本也有很大的影響。目前從技術的角度來講,無非降低成本,不僅是系統的成本,全球的電價都在不斷降低,最低的電價是中東1毛1左右。這輪組件今年下半年到明年還有更低的電價,中東新興的市場發展得非常快。第二個方面就是我們裝機量提高之后解決電網的問題,過去始終關注左邊,光伏系統90%的成本都是在左邊,現在隨著滲透率,否則電站的成本再低,我們都知道限電,限電所有電都上不了網。我們都在做的分布式和戶用電站都存在并網的問題,我們很多廠區大家都知道功率因素罰款的事,我們就遇到很多的電站,1兆瓦的電站,并網之后功率因素下降,罰款的錢比賣點的錢還多,可能是負數也有可能。還有電網的穩定性的問題,現在是260V,還說并網提高到280V,對于家用電器的考驗。我們并網之后給電網的穩定性造成很大的影響,因為發展的要求速度和基礎設施是不匹配的,比如說融網本身就很差,線路非常遠末端電網的問題。主要就是解決這兩個方面的問題。
第二驅動力就是成本結構的變化,現在的電站和原來不太一樣,現在的成本結構不一樣了,原來的組件占了大頭,設計的原則很簡單,就是把組件和電全部發出來就可以了,所以一切的設計原則按照這個來的。但是現在里面的組件的成本在下降,非技術的成本,甚至包括土地、人工,這些成本的增加,就像天平一樣,天平向交流側傾斜了,盡量把交流側的利用用和成本降低,利用率提高。
我們中國的市場有一定的下滑,很多企業到海外投資電站,海外的電站和國內的設計是不一樣的,配比就不一樣,按照國內的電站原則去生產,和老外完全是不匹配的。現在做得最大的就是日本的融匯比2倍,還有一些廠家說可以做到。歐洲基本上一些商業的電站在1.2,大型的電站也在1.4以上。這個設計要求對我們的逆變器不僅是接入的能力,還有滿載的工作能力,中國按照1比1的比例設計電站,實際上逆變器和交流系統大部分時間是沒有滿載工作的,美國和歐洲這些國家電站從早上8點就滿載運作的,一天要工作6-8小時的滿載輸出的,這對設計是不一樣的。第二就是電網側的要求,各個國家都有自己的要求,美國有美國的要求,而且這個要求越來越高了,包括模型,國內也在搞模型、參數識別這套東西,但是和海外的國家相比還是差了一些,所以每個國家都有自己的并網準則和要求,這一點是我們特別要求的,如果審核通不過就沒有辦法并網。
同時還有新技術對我們逆變器提出新的要求,這個里面列了一些,比如說這兩年講得比較多的雙面組建,輸入電流提高高12安培,可能還小了,這個也是對逆變器的考驗。還有加了跟蹤和沒有加是不一樣,峰值點是不一樣,平滑度也是不一樣的,還有儲能的結合,還有大數據,現在講得很熱的智能監控,IRE掃描,到底怎么做,怎么實現是我們的想法。同時針對應用場景的復雜化也提出了一些要求,比如說分布式,最典型的幾個問題,一個是類型很多,各種大大小小的屋頂也不一樣,接入電網的等級也不一樣,每個屋頂的容量也不一樣。
第二就是環境的溫度也很高,還有我們的線纜,還有施工的問題,都要重新做一些考慮,還有分散的管理問題。最重要就是安全性的問題,關于分布式的安全問題,現在要求最嚴的就是美國市場要做到每塊都可以做到,中國還沒有開始做。這些方面對于我們逆變器的產品發展和我們的系統的設計有一定的影響,也是驅動我們逆變器產品和技術進步的動力。
第二部分想展開講逆變器的技術。從產品上來講,外面也擺了很多組串式的逆變器,從3千瓦到66千瓦。1500V做到4兆瓦,后面還有更大的產品方向。從性能上一個是效率,第二是電壓等級,我們目前做到的是1500V,未來是不是可以做到10千伏或者30千伏,我們也在做探討。第三就是集成度的提升,還有跟蹤和監控的集成。地四就是防護等級的提升,我們也做到了IP65防護,一方面要適應惡劣的環境,第二方面要免維護,同時針對沿海的應用做到C5的防腐等級。
這是電壓提高的一些數據,這里就不展開說了,這是各種環境,40度可以工作,還有風沙的要求。這是散熱的要求,右邊的圖就是集中式的可以做到整機IP65,集中式逆變器也可以免維護了。
智能化方面,從組建的管理到逆變器部件的管理,以及交流側的管理進行了統一的轉換和大數據的管理。對于分布式一個是形式類型很多,我這里特別想講一點,對于分布式的電站一定要做標準化的設計,否則每個電站不一樣就麻煩了。包括接入都要做標準化的設計。同時安全性從設備選型到設備的施工都要做綜合考慮。我們在國內也會引入8V檢測。后面的也要在分布式電站考慮8V檢測。
大型電站高容配比和大的方陣是一個主要的方向。左邊這個圖是我們在印度的電站,都是5兆瓦以上的一個方陣。這個逆變器可以做到6.8兆瓦,直流側組件可以接到10兆瓦左右。現在看到最大的就是有一些廠家提出了10兆瓦的逆變器,可以接15兆瓦的組件右邊是輸出的功率,大家看到這個功率從早到晚都是平滑的。你的控制波動性基本上就沒有了。
我們在美國還集中式方案,大家都知道組串式的MPV去掉,也做成單級,現在美國和日本這種方案非常流行,甚至包括使用了MC4的逆變器,客戶也做成了虛擬的方案,節省了安裝的成本,人工的成本以及后期維護的成本,特別是針對大型的電站,逆變器的數量多問題就很多,右邊的圖是智利,還有臺灣和歐洲一些國家非常多的應用案例。
對于電網SVG的事情,大家知道國內也講了幾年,我們去年做了100兆瓦的電站在1150側。今年我們又在江蘇又做了一個20兆瓦的逆變器來替代SVG的事情。最近的50797國標也要修訂了,下周末就要開展第一次修訂會議的討論了,去年第一次修訂大綱就提出這個問題,我們也把我們的經驗介紹給大家了,怎么用逆變器,也就是說光伏電站不僅要提供有功,還要提供一部分無功的能力。
我們最近美國的一些電站已經改了控制的要求,原來是有功率性,現在已經要求無功率性,也就是說這個電站首先要滿足無功的需求,其次再是處理有功的需求。
最后就是提高光儲融合應用,提升電網的穩定性,現在也是很熱的應用,討論的人很多,從功率來講主要就是調功率,調頻,增強電網的穩定性,從形式來說主要是三大類,一個是大型的多輪互補的電站,目前在美國建得是非常多的,基本上大型的電站配2小時的儲能,第二就是區域的微電網,包括我們園區內的,現在分布式的政策一直沒有出來,出來之后要求提高自發作用率,可能在園區里面可以建一些光儲能。現在補貼最大的韓國,通過儲能的電價是光伏電價的4倍,所以韓國的儲能今年發展得非常好。
第三類就是戶用的光儲,國內的別墅區陸陸續續有一些這樣的需求。里面有很多技術問題可以探討。
2018年7月8日,2018光伏領袖峰會˙黃山光伏大會二十年紀念論壇在黃山新華聯豪生大酒店舉辦,一起光伏APP對論壇進行直播。陽光電源解決方案中心總經理張顯立作題為《光伏逆變器及光伏系統中先進技術發展的驅動力和價值》的演講。
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陽光電源解決方案中心總經理張顯立:大家下午好,感謝堅持到現在,我盡快把我們的觀點和大家分享一下。
上午各位領導都提了,核心的問題我們現在還是把電站做好,這個是最關鍵的,畢竟電站的建設投資還在進行。我們這里主要從逆變器的角度分享我們的一些觀點和新技術。
逆變器布電比較特殊,光伏來說一邊連著電網,一邊連著組件,成本已經降得很低了,占比大概不到5%左右,但是作用很大,如果這個部件有問題,百分之百的電都是發不出來的。另外降低我們系統的成本也有很大的影響。目前從技術的角度來講,無非降低成本,不僅是系統的成本,全球的電價都在不斷降低,最低的電價是中東1毛1左右。這輪組件今年下半年到明年還有更低的電價,中東新興的市場發展得非常快。第二個方面就是我們裝機量提高之后解決電網的問題,過去始終關注左邊,光伏系統90%的成本都是在左邊,現在隨著滲透率,否則電站的成本再低,我們都知道限電,限電所有電都上不了網。我們都在做的分布式和戶用電站都存在并網的問題,我們很多廠區大家都知道功率因素罰款的事,我們就遇到很多的電站,1兆瓦的電站,并網之后功率因素下降,罰款的錢比賣點的錢還多,可能是負數也有可能。還有電網的穩定性的問題,現在是260V,還說并網提高到280V,對于家用電器的考驗。我們并網之后給電網的穩定性造成很大的影響,因為發展的要求速度和基礎設施是不匹配的,比如說融網本身就很差,線路非常遠末端電網的問題。主要就是解決這兩個方面的問題。
第二驅動力就是成本結構的變化,現在的電站和原來不太一樣,現在的成本結構不一樣了,原來的組件占了大頭,設計的原則很簡單,就是把組件和電全部發出來就可以了,所以一切的設計原則按照這個來的。但是現在里面的組件的成本在下降,非技術的成本,甚至包括土地、人工,這些成本的增加,就像天平一樣,天平向交流側傾斜了,盡量把交流側的利用用和成本降低,利用率提高。
我們中國的市場有一定的下滑,很多企業到海外投資電站,海外的電站和國內的設計是不一樣的,配比就不一樣,按照國內的電站原則去生產,和老外完全是不匹配的。現在做得最大的就是日本的融匯比2倍,還有一些廠家說可以做到。歐洲基本上一些商業的電站在1.2,大型的電站也在1.4以上。這個設計要求對我們的逆變器不僅是接入的能力,還有滿載的工作能力,中國按照1比1的比例設計電站,實際上逆變器和交流系統大部分時間是沒有滿載工作的,美國和歐洲這些國家電站從早上8點就滿載運作的,一天要工作6-8小時的滿載輸出的,這對設計是不一樣的。第二就是電網側的要求,各個國家都有自己的要求,美國有美國的要求,而且這個要求越來越高了,包括模型,國內也在搞模型、參數識別這套東西,但是和海外的國家相比還是差了一些,所以每個國家都有自己的并網準則和要求,這一點是我們特別要求的,如果審核通不過就沒有辦法并網。
同時還有新技術對我們逆變器提出新的要求,這個里面列了一些,比如說這兩年講得比較多的雙面組建,輸入電流提高高12安培,可能還小了,這個也是對逆變器的考驗。還有加了跟蹤和沒有加是不一樣,峰值點是不一樣,平滑度也是不一樣的,還有儲能的結合,還有大數據,現在講得很熱的智能監控,IRE掃描,到底怎么做,怎么實現是我們的想法。同時針對應用場景的復雜化也提出了一些要求,比如說分布式,最典型的幾個問題,一個是類型很多,各種大大小小的屋頂也不一樣,接入電網的等級也不一樣,每個屋頂的容量也不一樣。
第二就是環境的溫度也很高,還有我們的線纜,還有施工的問題,都要重新做一些考慮,還有分散的管理問題。最重要就是安全性的問題,關于分布式的安全問題,現在要求最嚴的就是美國市場要做到每塊都可以做到,中國還沒有開始做。這些方面對于我們逆變器的產品發展和我們的系統的設計有一定的影響,也是驅動我們逆變器產品和技術進步的動力。
第二部分想展開講逆變器的技術。從產品上來講,外面也擺了很多組串式的逆變器,從3千瓦到66千瓦。1500V做到4兆瓦,后面還有更大的產品方向。從性能上一個是效率,第二是電壓等級,我們目前做到的是1500V,未來是不是可以做到10千伏或者30千伏,我們也在做探討。第三就是集成度的提升,還有跟蹤和監控的集成。地四就是防護等級的提升,我們也做到了IP65防護,一方面要適應惡劣的環境,第二方面要免維護,同時針對沿海的應用做到C5的防腐等級。
這是電壓提高的一些數據,這里就不展開說了,這是各種環境,40度可以工作,還有風沙的要求。這是散熱的要求,右邊的圖就是集中式的可以做到整機IP65,集中式逆變器也可以免維護了。
智能化方面,從組建的管理到逆變器部件的管理,以及交流側的管理進行了統一的轉換和大數據的管理。對于分布式一個是形式類型很多,我這里特別想講一點,對于分布式的電站一定要做標準化的設計,否則每個電站不一樣就麻煩了。包括接入都要做標準化的設計。同時安全性從設備選型到設備的施工都要做綜合考慮。我們在國內也會引入8V檢測。后面的也要在分布式電站考慮8V檢測。
大型電站高容配比和大的方陣是一個主要的方向。左邊這個圖是我們在印度的電站,都是5兆瓦以上的一個方陣。這個逆變器可以做到6.8兆瓦,直流側組件可以接到10兆瓦左右。現在看到最大的就是有一些廠家提出了10兆瓦的逆變器,可以接15兆瓦的組件右邊是輸出的功率,大家看到這個功率從早到晚都是平滑的。你的控制波動性基本上就沒有了。
我們在美國還集中式方案,大家都知道組串式的MPV去掉,也做成單級,現在美國和日本這種方案非常流行,甚至包括使用了MC4的逆變器,客戶也做成了虛擬的方案,節省了安裝的成本,人工的成本以及后期維護的成本,特別是針對大型的電站,逆變器的數量多問題就很多,右邊的圖是智利,還有臺灣和歐洲一些國家非常多的應用案例。
對于電網SVG的事情,大家知道國內也講了幾年,我們去年做了100兆瓦的電站在1150側。今年我們又在江蘇又做了一個20兆瓦的逆變器來替代SVG的事情。最近的50797國標也要修訂了,下周末就要開展第一次修訂會議的討論了,去年第一次修訂大綱就提出這個問題,我們也把我們的經驗介紹給大家了,怎么用逆變器,也就是說光伏電站不僅要提供有功,還要提供一部分無功的能力。
我們最近美國的一些電站已經改了控制的要求,原來是有功率性,現在已經要求無功率性,也就是說這個電站首先要滿足無功的需求,其次再是處理有功的需求。
最后就是提高光儲融合應用,提升電網的穩定性,現在也是很熱的應用,討論的人很多,從功率來講主要就是調功率,調頻,增強電網的穩定性,從形式來說主要是三大類,一個是大型的多輪互補的電站,目前在美國建得是非常多的,基本上大型的電站配2小時的儲能,第二就是區域的微電網,包括我們園區內的,現在分布式的政策一直沒有出來,出來之后要求提高自發作用率,可能在園區里面可以建一些光儲能。現在補貼最大的韓國,通過儲能的電價是光伏電價的4倍,所以韓國的儲能今年發展得非常好。
第三類就是戶用的光儲,國內的別墅區陸陸續續有一些這樣的需求。里面有很多技術問題可以探討。