光伏电站降本增效创新设计思路

在光伏上网电价下调、光伏电站应用与其他产业融合、优质电站建设资源稀缺、建设条件复杂的同时，2017年“领跑者计划”将继续充分发挥市场主体的参与性、促进我国光伏先进技术开发与应用，并且推动整个产业链技术水平的提升。因此，利用先进技术，开展全生命周期的精细化设计，降低电站建设成本、提高电站发电效率，提供优质的光伏电站整体解决方案依然是我们的使命所在。

图1精细化设计的整体解决方案比选

1、组件选择及宏观选址

图2可视化地貌特征切换仿真

光伏电站的建设中光伏组件的投资占整个光伏电站总投资的42%左右。并且，组件的选择对于降低光伏电站的LOCE及提高PR值起着至关重要的作用。针对不同项目，我们定制化的开展方案设计，通过多元化的发电量模型、经济模型对比，在项目建设初期为客户推荐最优的选择方案。

光伏组件的选型主要依据制造水平、运行的可靠性、技术的成熟度和经济性，并结合光伏电站的局部情况、自然环境、交通状况等进行初步选型，最后根据项目建设地太阳能资源的状况，计算其在理想状况的理论发电量确定选型。

尤其在复杂山地、水面等特殊地理环境下，我们通过多种可视化地貌特征切换，阴影遮挡动画分析等软件建模，打破传统的设计思路，通过考虑部分组件的阴影遮挡，倾角、间距的适宜性调整等创新的设计理念，为光伏电站建设准确进行发电量计算及投资分析提供理论依据。

2、系统精细化方案设计

设计是保证电站稳定收益的重中之重，随着电站建设的多样化，各种先进技术鳞次栉比，但是各个光伏电站有特殊的地域差异性，因此，设计方案也需因地制宜，定制化设计。我们通过对“1500V系统”、“AC/DC超配”、“组串式、集中式、集散式”、“1MWp、2.0MWp、4MWp方阵”、“光伏组串数量选择”、“固定式、平单轴、斜单轴、双轴跟踪”、“Pfg-1×4mm2、Pfg-1×6mm2电缆”等诸多方案进行对比分析，并提供解决方案。

图3DC1500V大容量系统结构

例如：2017年国外某100MWp光伏电站解决方案中，我们对10多项变动因子展开对比分析，其中通过建模对单晶组件和多晶组件，平单轴和固定式，展开如下多维度对比：

图4单晶、多晶、固定和平单轴多维度对比

两种晶硅电池最大的差别是单晶硅的光电转化效率高于多晶硅电池。根据目前单晶和多晶的价格差异，以及本工程的规模、场地条件及太阳辐射条件，转换效率，经综合分析，该工程拟全部选用单晶硅电池组件。

图5340Wp单晶、330Wp多晶、330Wp单晶组件对比

通过上述对比分析发现，单晶组件与多晶组件，随着集成度的提高340Wp单晶组件25年年均发电量较330Wp提升22.83万度电，且340Wp和330Wp的组件外形参数基本一致，在光伏场区大规模效应下，不会造成电缆和土地成本的增加，同时市场的发展也是在朝着高效组件的方向发展，故该项目建议选择340Wp的单晶组件，平单轴跟踪支架。

每个项目都有其独有的特点，为满足不同项目的需求，我们提出模块化、精细化的设计思路，通过全生命周期的精细化设计，降低电站建设成本、提高电站发电效率，为客户提供系统的解决方案。

3、电站后评估闭环反馈优化设计

通过对电站运行的测量数据(电站发电量、系统PR值、组件测试、逆变器效率、交流侧损耗、组件灰尘损耗)等的分析，对拟建光伏电站设备选型、设计提供强有力的数据支撑。

图6汇流箱红外检查

我们开展的电站后评估业务，对已经完成的光伏电站(或规划)的目的、执行过程、效益、作用和影响进行的系统的、客观的分析;通过项目活动实践的检查总结，验证项目预期目标是否达到，项目规划是否合理，项目的主要效益指标是否实现。

通过分析评价、找出设计成败原因，总结经验教训，并通过及时有效的信息反馈，为新项目的决策和提高完善投资决策管理水平提出建议，同时也为实施运营中出现的问题提出改进意见，真正实现光伏电站全生命周期的精细化设计，从而达到低投资、高收益的目的。

FR:光能杂志