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平价上网时代,光伏系统设计与设备选型有哪些变化?

按照《国家能源局综合司关于报送2019年度风电、光伏发电平价上网项目名单的通知》要求,建设平价项目需要电网公司进行论证,落实拟新建平价上网项目电力送出和消纳条件。据悉,企业和地方政府对平价上网的光伏、风电项目都充满热情。

然而,并非所有地区、所有项目都能在无补贴条件下实现合理收益。正如河北能源工程设计有限公司副总经理董晓青所言,平价时代,光伏系统设计与设备选型思路都发生了明显变化,原有的设计方案、管理方式不再适用,甚至很难找出一个通用的模板。必须针对每个项目进行独特的精细化设计、施工和运维,选择最具性价比的产品解决方案,才能让投资者得到充分回报,助力全面平价上网的目标早日实现。

高效产品不再是唯一选择

采用高效组件可以有效降低光伏项目的BOS成本,从而降低系统造价和度电成本,提高收益率。这也是PERC等高效电池、组件能从领跑者走向分布式项目应用的主要原因。多家投资企业负责人表示,在不影响项目总收益的情况下,可以接受高效产品比常规产品价格略高。

但二者的价差一定要控制在合理区间,否则,高效产品也会失去其性价比优势。“与领跑者不同,平价项目并没有对组件效率提出强制要求。”董晓青指出,采用高效产品或常规产品,其影响主要体现在土地面积、支架基础、线缆耗材这三个方面。其中,后面两项的影响大概只有0.1元/W,更多体现在土地成本、开发成本上。“显然,土地成本越高的地区,高效产品的优势越大。脱离具体项目谈不同组件的合理价差,是毫无意义的。”

同时,董晓青对双面组件的背面发电性能表示认可。她表示,从市场行情看,双面组件的价格与单面组件相差无几,加上背面发电量后,实际应用中的总发电量会有明显提升。“从企业提供的数据看,根据地面类型的不同,背面发电量增益不少于5%,最高可达39%.”

1500V、双面发电应用比例提升,组串逆变器更匹配

中山大学太阳能系统研究所孙韵琳博士认为,中国在光伏高效技术研发、生产方面一枝独秀,但在应用方面还偏于保守。根据IHS统计,1500V解决方案在海外市场的占比已经达到62%,2020年很可能达到84%,远超国内,可见我们在新技术应用方面的谨慎。从技术角度看,在地形不是特别复杂的环境中,1500V解决方案可以提升串联光伏组件块数,减少并联电路数量,同时减少线缆用量,降低线损,提高系统发电效率。

董晓青表示,经过多年应用,1500V解决方案已经相当成熟,特别是与双面发电技术结合,可以大幅降低系统度电成本,提升项目收益,实现1+1>2的效果。据统计,P型、N型双面发电组件在第三批领跑者的应用比例合计达到2.65GW,且有多家组件企业宣布扩产,并与逆变器厂商密切配合,从系统角度实现新的突破。

技术人员指出,对双面组件而言,其失配率比单面组件大50%,且有可能随着时间推移不断增长,第25年失配率甚至可能达到第一年的3倍;以100串并联时,双面组件的失配率约为两串并联的1.36倍。显然,使用双面组件时,选择多路MPPT的组串式逆变器可以轻松解决失配问题,更有效地提升提升发电效率和电能质量,为项目整体收益保驾护航。

放眼全球,包括西班牙X-Elio公司800MW项目(电价4.06美分)、墨西哥Jinko/Aldesa公司125MW项目(电价3.8美分)、印度Hero公司300MW项目(电价3.4美分)、沙特ACWA公司300MW项目(电价2.4美分)在内的众多超低上网电价光伏项目都采用了华为1500V智能组串式光伏解决方案。看到这,你还在怀疑1500V技术在降低度电成本方面的实力吗?

精细化设计+智能运维成趋势,人工智能开始引入行业

董晓青坦言,过去负责有补贴项目的设计工作时,常常要向施工速度妥协让步,形成的设计和施工方案不一定符合最低度电成本的要求。“如果某项目未能在630前顺利并网,拿到的电价会降低不少,保障项目按时完工是最大的前提。”

随着竞价、平价项目的开展,节省每一分钱、多发每一度电成了投资商、EPC企业、设计单位共同的目标。董晓青表示,平价时代,原有的设计方案、管理方式可能都不再适用,甚至很难找出一个通用的模板。“必须针对每个项目进行独特的精细化设计,找出最优的施工和运维方案,尽可能降低建设成本,提升系统发电量。”

同时,智能IV诊断等运维技术也被运用于新一代电站当中,实现过智能IV诊断、AI识别,多场景、多样组件在线全量智能诊断,第一时间完成消缺工作,减少发电量损失,保障项目收益。而针对电站整体的精细化解决方案,光伏零部件厂家这一步迈得更早,华为等逆变器厂家正在推行以逆变器为智能核心,融合双面组件、跟踪支架等部件,通过AI技术加持的智能算法,进行跨域融合,实现发电量最大化。

有观点认为,在土地成本较低的区域,高比例超配可以代替运维的作用。对此,董晓青明确地表达了自己的反对意见。她强调,对国内市场而言,土地成本还比较高,无法忽视,且每个地区、每个项目都有自己的度电成本最优的超配比。“无补贴时代,发出的每一度电都会影响项目收益,合理超配、精细化运维早已变成了刚需。”在未来,光伏电站将以逆变器为核心智能单元,承载光伏各个部件的智能调节和运维的同时,又不断强化对于电网的友好性。董晓青表示,这将是AI技术与光伏产业最默契的配合。

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