时下,随着光伏行业对1500V
光伏系统在降低系统成本方面的重要性认识的日益清晰,很多光伏组件和光伏部件制造商都在积极开发适于1500V光伏系统的光伏组件、配套设备和配套材料,可以认为这将是新的一年
光伏发展的趋势之一。
那么,为什么是1500V系统,而不是1200V、1800V或2000V呢?原因是1500V系统来源于相应的国际标准和国家标准。目前低压交流配电网电压等级最高的是采矿业,为1040V,折换成正弦波的最大值为1470V,这就是直流低压系统1500V的来历。国标GB/T 2900.18—1992 《电工术语 低压电器》中对低压电器的定义是:“低压电器 low voltageapparatus:用于交流50 Hz (或60 Hz ), 额定电压为 1200V及以下、 直流额定电压为1500V及以下的电路内起通断、保护、控制或调节作用的电器( 简称电器)”。业界普遍的共识,高于1500V的直流系统,就不能再套用低压系统的设计方法了。
1500V光伏系统的经济性是明显的。首先,在其它辅助设备、电缆、支架等基本不变的情况下,由于组件串电压升高50%,相应地我们可以减少33%的汇流设备和逆变设备;其次,减少了设备,就减少了33%的设备自用电,减少了33%的设备故障率和维护保养成本;第三,由于半导体器件是有固定压降的电流器件,提高系统电压有助于提高逆变器的转换效率。
1500V光伏系统也有自身的缺点。首先,由于组件串的增长,要求组件串中每一块组件的光照、温度情况尽可能一致,以保证最大功率输出。这对复杂地形、建筑物上的电站是一个不小的挑战;其次,组件串电压高对某些类型的光伏电池和光伏组件来说,发生PID效应的风险增大;第三,高的直流电压会使系统中能接触到潮气的带电体发生电化学腐蚀的概率增大,腐蚀的结果使接触电阻增加,电功率损失增加,严重时会引发火险;第四,电压增高后当电路断开时,直流拉弧的风险也会增加。
因此,1500V光伏电站系统比较适合于地形比较平整、气候比较干燥的场合,比较适用于抗PID效应的光伏组件和电池,比如N型衬底的电池,又比如双层玻璃封装同时边缘密封良好的光伏组件,虽然,双层玻璃封装的光伏组件技术已经趋于成熟,还存在一些安全上的隐患。
然而从1000V光伏系统升级至1500V光伏系统,系统设备和部件、附件都不是问题,问题在于
光伏发电设备的主角——光伏组件,而光伏组件的关键是光伏聚合物材料。
当前,我国光伏发电补贴逐年下调已成定局,在1000V直流系统整体降本空间有限的大背景下,向1500V升级将是一种好的思路。
而关于1500V系统电站设计,之前GTM Research咨询公司发布过多篇1500V的研究报告,这家公司前段时间还发布了逆变器出货量排名,让逆变器企业开通了火星VIP绿色通道,这调研数据实在是令人匪夷所思!如今,“世界光伏看中国”的号角再次吹响,光伏作为中国响当当的名片,我们有必要听听中国最权威机构赛迪顾问的研究!