逆变器

古瑞瓦特袁智民:平价上网时代 光伏逆变器如何降本增效?

2019-10-24 15:59:03 北极星太阳能光伏网

平价上网时代主旋律,要降本增效提质,但光伏逆电器从本身硬件、软件这一块,本身降本空间很小了,往往要通过一些技术创新,从系统解决方案角度帮助降本。怎么降本呢?可以根据场景选择逆变器MPPT路数;大型光伏电站选用的1500伏逆变器;提高容配比;以智能化手段降低运维成本。

——古瑞瓦特高级产品经理袁智民


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2019年是光伏产业承上启下的一年,平价上网之后,光伏将迸发出无限的生机与活力,光伏新时代即将开启。北极星电力网与北极星太阳能光伏网于10月24日在北京举办《2019光伏新时代论坛暨“北极星杯”2019光伏影响力品牌颁奖典礼》,北极星太阳能光伏网、北极星光伏APP对会议进行全程直播。

古瑞瓦特高级产品经理袁智民在论坛上做《智能高效逆变器助力平价上网》的演讲,以下为发言实录:

各位嘉宾、各位同仁大家下午好!

大家都知道逆电器在光伏电站成本占非常低,大型地面电站平价上网的电站在5%左右。大家都觉得在系统成本里微不足道的继电器,平价上网时代能有什么作用呢?接下来我分享一下作为继电器设备厂家在平价上网时代能有什么方法帮助做平价上网项目。

平价上网时代主旋律,要降本增效提质,古瑞瓦特是做逆电器,我今天是从逆电器角度做分享。比如降本,逆电器从本身硬件、软件这一块,本身降本空间很小了,往往要通过一些技术创新,从系统解决方案角度帮助降本,做一些工作降低成本,增效大家可能也会想到逆电器效率还会再提高,现在行业内大家都可以做到99%,再往上提升空间也很小。更多要往系统方案,把系统的适配损失降低下来,降低电站系统效应,而不是单纯说提高逆电器本身效率。这个空间已经不是很大了。

市面上逆电器路线种类非常多,为什么会存在?肯定有其合理性,所以我们在逆电器选型的时候一定要根据应用场景因地制宜的选择逆电器,比如逆电器像我们古瑞瓦特逆电器同一个功率段逆电器有很多种,我们有单路MPPT,三路、六路,单路肯定是朝向一致可以用单路。有些屋顶比较复杂一点,南北朝向、组件数量不一致要用三路的,一些大型电站、山丘电站朝向倾角都不一致,涉及到很多朝向倾角可以用多路逆电器进行适配。

怎么降本呢?你的技术复杂度,越复杂带来的逆电器成本也有一些提升,单路的MPPT逆电器和六路的逆电器差0.02到0.03元,现在都讲度电成本。能降一点都更好。建议用业务场景选择。不是所有场景都用多路MPPT逆电器。

第二大家可能都清楚,现在在整个光伏电站系统,特别是大型电站,大家会讲到1500伏,为什么工商业项目里不能用1500伏,现在工商业项目往往都比较小,屋顶也比较分散,在1500伏可能是在大型电站有规模效应的大型电站例如才体现出系统优势,一些中小型工商业电站要用千伏系统,因为千伏系统设计起来更灵活,包括一些安全角度更适合这种场景。

第三个是降本,现在电站的容配比,以前电站都习惯按照1:1,特别是扶贫项目,之前扶贫项目都是按逆电器、组件装50千瓦逆电器一定装50千瓦。从系统成本、从合理性来说是有点浪费了。因为光复组件接受能量到逆电器输入有各种环节有损失,有遮挡、有阴影,有其他的线缆损失,串并联损失,最后到逆电器只有80%到90%,再加上有时候我们应用场景里屋顶电站部分是彩钢瓦,平铺本身不是最佳倾角,发电量又损失10%到15%,整个能量到逆电器只有70%到80%,所以逆电器按照1:1配组件的话,逆电器大部分工作在50%到60%,逆电器利用率非常低。所以我们为什么要说降本的一个方法要提高容配比。未来容配比是降本第三个途径。

另外一个降本方法,这不光是逆电器也包括组件。单片组件功率越来越大,硅片也出现大尺寸的情况越大,逆电器也一样,大的电站用小功率逆电器和高功率逆电器,从系统成本还是逆电器本身成本来说都是会带来很大的节省。

另外是像一些大型电站,铝合金电缆越来越普遍,但是铝合金电缆普遍以后会对逆电器也提高一些要求。大家知道电流铝电缆比铜缆粗很多,如果以前按照铜芯电缆设计接铝电缆接不进去,设计的时候要考虑铝线,比铜电缆可以下降一半。也是和逆电器相关的。要匹配铝线接入。

还有工商业项目经常遇到一个问题,做了光伏之后,用户以前从电网取电,现在就只用光伏的电,会造成供电因素超标,电网公司会找你企业罚款。这时候逆电器有另外一个作用,这是逆电器现在带来的新的功能。发有功还可以用逆电器发一部分无功,不损失有功前提下发一部分无功,对电网支撑功能。同时也可以为业主减少罚款,也是一个降本很好的手段。可以通过逆电器实现。包括今天上午张主任也提到,现在也需要逆电器参与电网调度。以前需要额外购买一些无功补偿设备、其他调度装置,增加额外的成本,而且这个成本可能需要企业承担的。如果逆电器有这个功能,也是在为整个系统降低成本。

降本还有另外一块方向,降低运维成本,现在大家可能普遍唯一好的方向是智能化运维、用大数据、云平台,我们也是一样。我们会把电站做一个集中化管理,做一个智能化运维维护,通过运维平台进行数据采集,做一些远程诊断,远程运维,降低运维成本。

下面增效,大家都在提,组件也一样,组件不停的增加效率,增加转换效率,单片组件功率提升,但是这个也会带来一些问题,组件像双面组件,新的技术像叠瓦半片组件使用业带来一些挑战,以前设计是按照传统的单晶双晶有要求,现在要做到与组件完全匹配才能提升发电量,如果不匹配逆电器就限电了,最多发11安,如果有12安就损失了发电量,这是逆电器在这块能做的增效途径。

采用不同的设计,用MPPT设计,除了降本也可以提升效率的。因为我们的组件在串并联的时候有木桶效应有损失,如果采用多路MPPT逆电器可以减少适配损失,最终目的还是为了提升发电量。

另外智能运维可以降低运维成本,也可以提升运维效率,从效率这一块提升运维效率,因为智能化运维带来的好处原来要人工,或者到现场要花很多时间,人力财力,现在通过智能化运维手段,可以提升运维效率,逆电器有一些智能运维功能,当然逆电器现在能检测范围越来越大,以前只管逆电器本身故障、告警,现在扩展到整个电站管家,我们逆电器还可以承担检测前端组件,组件有没有发生遮挡、有没有异常,组串有没有接错,通过一键诊断功能可以实现,可以扫描二维曲线,看组件有没有异常发生,告诉你组件现在是不是需要运维需要更换,像电网我们也可以做一些检测,电网一些冲击、一些电压谐波比较大可以通过逆电器检测出来,传统是通过人工,还要自己带设备过去,检测的效率都非常低,那现在我们通过逆电器远程,或者说本地远程都可以进行智能化运维,自己在手机上点一下APP,5分钟就可以把组件扫描出来,电网电压谐波电流质量检测出来,可以提升运维效率。这个就是实测电站的,包括I-V曲线,电网波形、电压波形,逆电器就可以做这些事,节省成本又提升效率。

最后一块是提质,提质方法没有太多的方法可以说,无非把产品设计得更可靠,从产品设计角度来说产品可靠性提升上去。特别是针对工商业的大型的电站逆电器,我们全部用智能风冷,有些客户不太理解为什么要用智能风冷,风扇可能会带来后期运维的工作量,但是用风扇有很多好处,因为如果不用风扇智能冷却带来的问题是内部散热达不到要求,一旦环境温度比较高逆电器通过软件降维,影响发电量。另外内部环境温度长期处于高温状态,元器件寿命受到影响。为什么大型电站逆电器我们都是采用风冷设计,从逆电器生命周期里的寿命做保障。有风扇也会做一些设计,风扇可以做成抽屉式热插盘,风扇可以随时更换,运维起来很方便。

这是我们设计的考量。另外提质从安全角度来说,我们经常发现一些居民电站、工商业电站被雷击,防雷模块会损坏,以前逆电器只做三级防雷,满足不了要求,后面我们现在新的逆电器全部用二级防雷,防雷能力更强,也是逆电器安全角度来说提升品质的方向。另外还有一些功能,像AFCA功能,目前国内标准没有强制要求,但是大型逆电器全部可以选择性的配置模块,可以实现这个功能,AFCI是直流电伏故障检测,像彩钢屋顶一旦发生拉弧很容易发生火灾,如果发生拉弧可以马上保护,在国内没有标配,但是北美市场有要求,AFCI技术我们也是非常成熟的。国内客户如果有需要可以选配这个功能。


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