“光伏系統(tǒng)能發(fā)多少電,作為發(fā)電側(cè)和電網(wǎng)橋梁的逆變器起著決定作用,逆變器對(duì)光伏系統(tǒng)的性能指數(shù)、均化度電成本影響很大。”在2015中國(guó)光伏大會(huì)期間,中國(guó)電源學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、陽(yáng)光電源股份有限公司董事長(zhǎng)曹仁賢向記者表示。
下一目標(biāo):轉(zhuǎn)換效率99.5%
據(jù)曹仁賢介紹,現(xiàn)在主流的逆變器已經(jīng)發(fā)展到第三代,轉(zhuǎn)換效率接近99%。從今年開(kāi)始至未來(lái)兩到三年,將進(jìn)入到新一代逆變器時(shí)代。
光伏逆變器高度依賴于電力電子和微電子技術(shù)的發(fā)展,如果沒(méi)有新型的功率器件和半導(dǎo)體器件,沒(méi)有高速的性能優(yōu)越的微處理器,就無(wú)法去實(shí)現(xiàn)更高的性能。曹仁賢認(rèn)為,隨著氮化鎵、碳化硅的器件,三電平、多電平的轉(zhuǎn)換電路的應(yīng)用,下一代逆變器的轉(zhuǎn)換效率有望達(dá)到99.5%。
“經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,逆變器的技術(shù)突破越來(lái)越困難,轉(zhuǎn)換效率提升一丁點(diǎn)都變得很難,但這一丁點(diǎn)的提升對(duì)整個(gè)光伏系統(tǒng)的意義和價(jià)值也越來(lái)越大。”曹仁賢告訴記者。
光伏逆變器發(fā)展初期,以實(shí)現(xiàn)基本功能為目標(biāo),之后以產(chǎn)品的可靠性為目標(biāo),可靠性達(dá)標(biāo)后,接下來(lái)要考慮產(chǎn)品的便利性。未來(lái),將以降本增效為目標(biāo)。
曹仁賢坦言,光伏逆變器未來(lái)會(huì)朝著更高效、更可靠、更智能、更便利、體積更小、功率更大的方向發(fā)展。“光伏逆變器未來(lái)將更加聚焦于自身效率和可靠性的提高,同時(shí)為電網(wǎng)提供諸如平滑、無(wú)功、穿越、支撐、應(yīng)急等友好服務(wù)。其中,集中逆變器在向功率更大、電壓更高、電網(wǎng)更加友好、著眼于解決方案的方向發(fā)展。組串逆變器在往更加輕便、更加安全、更加智能化方向發(fā)展。”曹仁賢說(shuō)。
由逆變器切入運(yùn)維有優(yōu)勢(shì)
按照相關(guān)規(guī)劃,到2020年,中國(guó)光伏裝機(jī)容量將達(dá)到150吉瓦,平均每年以20吉瓦的裝機(jī)容量遞增,其中,約40%為分布式光伏,60%為大型地面電站。
曹仁賢認(rèn)為,降低系統(tǒng)造價(jià)是光伏產(chǎn)業(yè)追求的核心目標(biāo)。為此,光伏系統(tǒng)需要更好的融入多能源互聯(lián)系統(tǒng)。這就要在功率預(yù)測(cè)、調(diào)度響應(yīng)、有功控制、無(wú)功控制、頻率控制、信息管理等方面不斷提升。
“除了逐步提高逆變器轉(zhuǎn)換效率外,作為整個(gè)光伏系統(tǒng)還要圍繞如何提高光伏方陣的運(yùn)行效率、減少損耗、減少遮擋灰塵影響、提高可靠性等方面進(jìn)行努力。”曹仁賢說(shuō),“未來(lái),光伏電站還要結(jié)合其它新能源如風(fēng)能、光熱發(fā)電和儲(chǔ)能技術(shù)等,成為全天候發(fā)電的光伏電站,這是其最終發(fā)展方向。”
今年4月,陽(yáng)光電源與阿里云計(jì)算達(dá)成戰(zhàn)略合作協(xié)議,基于全新發(fā)布的“智慧光伏云iSolarCloud”,共同推動(dòng)新能源向“互聯(lián)網(wǎng)+”的產(chǎn)業(yè)革新。這意味著將有數(shù)十萬(wàn)太陽(yáng)能電站接入阿里云,變身“互聯(lián)網(wǎng)+”發(fā)電站。
曹仁賢表示,陽(yáng)光電源有近20年的太陽(yáng)能電站運(yùn)維管理經(jīng)驗(yàn)以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力和產(chǎn)品技術(shù),阿里云的優(yōu)勢(shì)在于海量的計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)連接能力,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)有利于向太陽(yáng)能電站提供智能運(yùn)維服務(wù)。
在曹仁賢看來(lái),逆變器能很直觀便利的反映光伏電站運(yùn)行的健康情況,是切入光伏電站運(yùn)維的最佳途徑之一。通過(guò)“全面掌控、自動(dòng)化運(yùn)維、智能診斷、輔助決策”等功能,將推動(dòng)光伏發(fā)電從單一電站管理向集團(tuán)化電站管理階段變革。通過(guò)電站狀態(tài)實(shí)時(shí)可視化,有助提升電站的運(yùn)維效率、降低均化度電成本。通過(guò)對(duì)電站運(yùn)行數(shù)據(jù)深度挖掘與分析,可為電站資產(chǎn)后期金融化、證券化提供決策支持。
光伏電站功率標(biāo)定不合理
光伏行業(yè)潮起潮落,陽(yáng)光電源卻18年來(lái)只專注于一個(gè)核心的設(shè)備——逆變器。連續(xù)10多年位居國(guó)內(nèi)市場(chǎng)第一,并多年保持30%的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率或許是對(duì)其專注精神的最好回饋。然而,作為陽(yáng)光電源的掌門人,曹仁賢的視野卻不局限于逆變器,他更關(guān)注整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈。在他看來(lái),“大河無(wú)水小河干”,逆變器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)光伏行業(yè)健康發(fā)展這個(gè)大舞臺(tái)。
曹仁賢有些擔(dān)憂地對(duì)記者表示,目前國(guó)內(nèi)光伏電站的額定容量還是以直流側(cè)組件的額定容量來(lái)標(biāo)定的,這對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展很不利。
他解釋說(shuō),由于光伏系統(tǒng)存在木桶效應(yīng)、線路損耗、灰塵遮擋、衰減、超配等因素的影響,使得最終并網(wǎng)的容量與直流側(cè)組件的容量不相等,直流側(cè)組件容量標(biāo)定并不能真實(shí)反映電站的容量,實(shí)際電站有效裝機(jī)容量比現(xiàn)有標(biāo)定方法的裝機(jī)容量要小很多。這樣的標(biāo)定給系統(tǒng)設(shè)計(jì)產(chǎn)生了一定的困惑,如超配設(shè)計(jì);同時(shí)也降低了電力系統(tǒng)設(shè)備利用率,提高了系統(tǒng)成本,并使得我國(guó)光伏裝機(jī)容量虛高,不利于光伏行業(yè)的健康發(fā)展。
據(jù)了解,國(guó)際上通行的做法都是以交流側(cè)額定容量來(lái)標(biāo)定光伏電站容量的,隨著光伏電站儲(chǔ)能、平滑、削峰、超配等附加功能增加,光伏組件的容量與電站實(shí)際功率已經(jīng)不是1比1的關(guān)系了,目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范做出明確定義。
曹仁賢表示,目前國(guó)內(nèi)發(fā)電系統(tǒng)只有光伏是這樣標(biāo)定的,其他如風(fēng)電、火電、水電等都是以交流并網(wǎng)額定容量標(biāo)定。如1.5兆瓦風(fēng)力機(jī)指的是交流并網(wǎng)點(diǎn)輸出容量為1.5兆瓦,2.2千瓦電動(dòng)機(jī)是指電動(dòng)機(jī)的軸輸出功率為2.2千瓦。“為了進(jìn)一步推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展,有必要對(duì)光伏系統(tǒng)的額定容量標(biāo)定進(jìn)行明確的定義,以交流額定容量標(biāo)定光伏電站的容量是必然趨勢(shì)。”曹仁賢對(duì)此呼吁。