2015年10月16日，由北极星太阳能光伏网、常州天合光能有限公司联合主办的“西北四省区(新疆)光伏电站质量˙设备选型研讨会”在新疆乌鲁木齐美丽华酒店举办。来自国内各大电站业主、设计院（所）、光伏设备企业等200余家企业参与了此次盛会。
会上，天合光能中国区产品市场经理王浩发表了主题为《大型地面电站集约化设计方案--1500V系统应用》的演讲。
天合光能中国区产品市场经理 王浩
以下为演讲实录：
尊敬的各位来宾，大家下午好，我是天合的王浩，很高兴有这个机会跟大家做一个分享。也欢迎大家来到乌鲁木齐这个美丽的城市参加主题为“电站质量和设备选型”的研讨会。提到电站质量，目的是采用性价比最好的应用方案来搭建可靠的电站，同时在电站运行20年到30年时间里，产生稳定的发电量，获得可预期的回报。
今天在这里跟大家分享一个设备选型新方案----“1500伏系统应用”。这个方案可以在提高电站质量的同时，减少系统损耗，降低电站维护成本，另外，更重要的是，还可以降低电站的初始投资。
进入话提前，我们先来看看今年6月份三部委联合发布的《关于促进先进技术应用和产业升级的意见》，目的是提高市场准入门槛。同时，也制定了“领跑者计划”，包含：电站系统效率首年不低于81%；就组件而言，60片板型多晶组件功率要求270瓦以上；逆变器则除了要求零电压穿越外，还要求最高转换效率不低于99%，中国效率不低于98.2%。我们可以看到，“领跑者计划”有助于推进全行业的技术升级，淘汰落后产能；但同时，我们也看到，部件选型变得更加苛刻了，产品的成本高了、价格更贵了，这就增加了我们的采购成本。所以我们需要有一个更加质优、价低的解决方案来对“领跑者计划”进行有益的补充。
这也是为什么我们要去选择1500V系统的原因。而且1500V系统，不仅适用于“领跑者计划”，同时它还适用于当前所有的大型地面电站。
刚才阳光电源张总的报告也提到了1500V的概念，给我下面的内容做了很好的铺垫，同时这也表明当前业界对1500V应用是广泛关注的。首先它是一种技术革新，是必然的发展方向；其次它在降低初始投资、减少系统损耗、方便系统维护等方面有明显的优势。下面，我们来看一下1500V系统能解决的具体问题：
问题一：系统成本下降越来越缓慢，这就需要新技术来延续成本下降的趋势。
大家可以看这个表，统计的是2009年一直到2019年，全球和中国市场的光伏需求，这个报告来自于知名第三方研究机构。可以看到总体需求趋势是增加的，根据工信部的报告，截至今年6月份，国内累计共建成地面电站30GW，分布式5.8GW，共计35.8GW，这个数字是我国2010年0.9GW的40倍，而且快速增长期在2011年到2013年，这是为什么？
一方面，来自补贴政策的支持。另一方面，得益于成本的下降。大家都知道，组件的成本占到系统成本的55%以上，而硅料又占到组件成本的40%以上。说到硅料，我以多晶硅为例，从2010年到2013年，硅料成本下降了65%，后续趋于平缓。而组件成本，2013年以前，主要依托于多晶硅价格的下降；2013年之后，则仅仅依靠像背板、EVA、玻璃等这些辅材价格的下降而使得总成本有所调整，而这些辅材的下降空间也已经比较狭小。据预测，后续组件价格的下降空间也比较小，或者说趋势趋于缓慢，仅通过像提高组件功率等方式去摊薄每瓦成本。
基于当前技术，后续光伏系统价格的下降趋势也将越来越平缓。而随着补贴政策的逐渐下调，电站发电收益势必会进一步降低，这就使得电站投资热情会逐步衰退，这与能源局规划的到2020年我国光伏总装机容量超过150GW的目标是违背的。那么,如何在保证电站质量和长期发电收益的前提下，来进一步降低初始投资成本，这就需要如1500V系统这样的技术革新来维持光伏成本的持续降低，使得光伏行业健康有序地继续向前发展。
第二个问题：电站单体容量越来越庞大。
刚才阳光也提到，国内市场初期，常见的电站规模还是10MW级别，每个子阵列采用1MW的设计；经过几年的发展，现在电站规模已经向100MW级别进行迁移。
根据第三方机构的预测，后面五年的时间，仍然是以大型的地面电站为主，可能会占到总量的三分之二。经过专业机构的测算，对于这些100MW级的电站，需要将子阵列容量提高至2MW~2.5MW的等级才可以达到最佳平衡点。而对应的大功率逆变器电压则需要向上升级到1500V才能进行良好匹配。这就是面向大型地面电站的集约化设计方案。
以逆变器厂家为例，代表是阳光电源和SMA的2MW和2.5MW解决方案。如图所示，左边是1000V的系统，这个10兆瓦区域使用了10台1MW逆变器；右图所示，显示的是1500V系统，仅用了4台2.5MW逆变器，子阵列数量和使用的部件数量都大大减少。这里引入“颗粒度”的概念，当电站容量增大至100MW级的时候，运维值守人员数量并没有等比例增加，还是维持在几个人或者十几人。如果还是使用1MW子单元的话，众多子单元就会带来庞大的故障维护量，运维人员无法、也无心及时将故障排除，进行消缺。今年我去中部省份的一个电站，看了他们监控室显示，平均电流是七点几安培，同时，我也看到有5安培、6安培的情况发生。我寻问是什么问题，答案是“不知道”，因为故障和误报警很多，他们还没有时间去查。他们要积攒这些问题到足够多时，才能分区域集中去排查。可想而知，在这个过程里面，会产生了很大的发电损失，并且存在事故隐患。如果采用1500V的2MW或者2.5MW的方案，就可以大大减少运维工作量，让维护人员有能力、有意愿去及时排除这些故障。
概括来说，1500V系统可以带来初始投资的降低，并且可以降低系统损耗，另外还便于后期运维。
那么什么是1500V系统？在系统中，我们会用到线缆、汇流箱、线缆、逆变器等这些部件，我们把它们的耐压从1000V提高到1500V后，对应的就是1500V系统。可以看到组件的单串数量，从原来的22片扩充到34片。对应的组件也需要通过1500伏的认证；对应的线缆，为了达到1500V耐压等级，需要将绝缘层加厚或者变更绝缘层材料；对于逆变器，则需要扩容，提升电压；对于直流设备，则需要充分考虑到电气安全性等问题，例如电气间隙等。
来自于IHS的报告可以看到，市场上对于1000V以上高电压，如1500V系统的关注度越来越高。根据预测，1500V市场需求会率先从北美开始，北美会成为1500伏的主市场。我希望咱们中国和北美共同成为1500V的主市场。
这是全球1500V发展的情况，可以看到绿色代表的是发展比较领先的区域，红色代表是比较落后的区域。首先毫无疑问，由于欧洲和北美，他们在光伏的技术应用和意识上比较领先，而且光伏事业发展地比较早，也一直走在发展的前列，1500V应用得比较早。由于受到FirstSolar和大型EPC的推动，所以在中东、印度这些市场1500V的发展也是比较迅速的。特别是印度市场，1500V低成本优势对他们的吸引力很大。拉美、南美和日本等区域，1500V发展比较缓慢。像日本属于比较保守的类型，所以他们的1500V发展相对来说也比较缓慢。国内市场是标了黄色，代表观望态度，我希望通过大家共同努力，把1500伏向前推广。
全球1500V部件供应十分完整。这里列出组件、接线盒、端子、线缆、汇流箱、逆变器、开关、熔丝等厂家的列表，可以看到每一类都有四五家以上的国际知名厂家参与到1500V部件供应当中。
这页是1500V电站的展示。左图是FirstSolar52MW的项目；右图是SMA3.2MW的1500V项目。
下面我们看一下1500V系统在度电成本上的优势。LCOE，公式中分子是全生命周期的总成本，包含了几项，一个是初始投资的成本，一个是系统残值，还有一个是运维成本。对于1500V系统来说，它在初始投资上有很大的节省（两毛钱）；另外刚才也讲到部件比较少，这样来说对人力要求也比较少，在人工的成本上也有一定的减少，安装和运维成本也降低了。分母是总发电量，由于系统损耗减少了，所以总发电量发增加了。通过公式可以看到度电成本会大大降低，这使得我们向着平价上网又迈进了一步。
这一页是1000V系统和1500V系统在汇流箱和逆变器方面的成本比较。可以看到，同样是2MW的单元，1500V部件的数量使用更少，汇流箱节省了2万RMB，逆变器则节省了8万RMB。仅仅是这两部分，就有10万块钱的节省。另外，由于各种部件数量的减少，也节省了安装和施工的强度，线缆也相应减少了，监控要求也会减少。
这页是列举了通过系统中各个部件的优化，折合到每瓦，1500V系统比1000V系统成本节省的说明。在汇流箱方面节省了每瓦1分钱，逆变器4分钱，直流线缆3分钱，交流线缆1分钱，土建及集装箱2分钱，箱式变压器5分钱，监控系统2分钱，所有项目累加起来是接近每瓦2毛钱的数值，确实相当可观。
同时，由于线缆的减少，也带来了线损的降低，可以看到电气部件中的元器件减少以及优化，也使得损耗降低，带来整个系统效率的提升。初步估算，整个系统效率可以提高2%以上。
所以，无论是成本还是系统效率，1500V都有比较明显的优势。
前面两个月，我走访了多家设计院和EPC，他们也有一些比较关注的问题和顾虑点，我把这些问题列在这里，跟大家做一个分享。
首先是部件供应的问题，主要涉及组件、汇流箱、逆变器和线缆等。可以看到，国内的部件供应还是比较齐全的，从产品供应上并没有瓶颈。并且随着1500V的逐步成熟，相信，会有越来越多的厂家加入到1500V供应的行列中来。
作为组件厂家代表，我来介绍一下1500V组件的相关内容。有双玻组件和常规边框背板组件两种产品，这两种产品天合已经量产。技术上，会考虑到材料的1500V认证以及内部带电体爬电距离的增加。着重介绍一下左边所示的双玻组件，今天上午的时候，我们天合的孙总和曾总也多次提到双玻组件的各种优势，我们现在总共有4种双玻产品，60片电池的产品、72片电池的产品，还有10%透光和40%的透光双玻产品。采用的是2.5mm+2.5mm双层玻璃结构，由于两面都使用玻璃进行封装，不会有水汽进入，不受紫外线影响，机械强度也加强，可靠性上有极大的提高。而且在耐风沙打磨、零水汽透过、anti-PID、A级防火、不积灰不积雪、低隐裂、高发电量等方面有显著的优势。
除了刚才提到的主要部件，还有断路器、熔断器、防雷器、开关电源等直流器件，这些东西虽然小，但是1500V能否顺利搭建起来这个方面起到了关键作用，这也是大家问的最多的问题。
这些部件市场上都可以供应，所以不用担心，这里我把这些器件的供应厂家报一下：断路器，北京人民、ABB、LS、兆普；熔断器：巴斯曼、好利来；防雷器：盾牌、西戴尔。
除了部件供应之外，大家还关心的是1500V组件贵不贵，实际上来讲，1500V双玻组件同1000V的组件基本上是平价的。然后系统成本优势，大家比较关心，重申一下，初始投资节省2毛钱，还有系统效率的提升，都会带来发电的收益。另外还有效率提升带来的发电收益。安全性问题，需要着重控制的是直流拉弧和电气间隙等这些问题。
基于此，1500V系统可以降低初始投资，并且在运维过程中方便维护；同时，这种设计可以降低线损、提升系统效率。如果搭配双玻组件那么效果更加明显。
之前的走访中，部件厂家经常会说，设计单位没有1500V的需求；而设计院则抱怨，部件厂家供应不了1500V的产品，特别像断路器、熔断器等这些小部件，所以当前不能进行1500V的设计和采购。这些误解是信息不通畅造成的。
在这里我呼吁，1500V的推进，需要在座的各个单位加强交流、共享信息，明确1500V系统的可搭建的、可操作的、并且有显而易见的优势的，让我们共同推进1500V的发展，为早日实现光伏平价上网贡献一份力量。
这就是我今天的报告，谢谢大家。
