【解密】中广核阳泉光伏项目设备选型与先进性技术全解析

这是一个环保、高效、发电时间更长的电站，也是一个高集成度逆变器、耐候性支架、高效单晶等新生儿摇篮。

8月29日，山西阳泉领跑者基地项目中标情况出炉。

中广核、国电投、三峡新能源、协鑫新能源、晶科电力、中节能、阳光电源、常州天合、上海航天机电、中民新能、特变电工、山西漳泽电力等12家企业中标。中标企业的申报电价从0.61元/度至0.88元/度，中广核太阳能开发有限公司以0.79元/度，第三高的价格中标100MW。

从小编之前整理的大同、芮城、阳泉光伏领跑者基地评分标准来看(从评分标准预测中标企业和光伏设备选型-大同、芮城、阳泉光伏领跑者评分标准分析)，阳泉在三个领跑者基地中对技术的要求是最高的。

记者特约中广核太阳能开发有限公司工程部副总经理兼山西分公司总经理刘擎，提前解密此次阳泉项目中广核将如何进行设备选型以及有着怎样的创新。

项目投标及场地概括

阳泉领跑者100MW是中广核在山西的第二个领跑者项目，也是第一个竞争电价的领跑者项目，中广核花了很多时间准备并反复核算电价和成本。招标细则和电价出来之后，中广核做了很多过程分析和同类企业的对比，确保拿下项目。“投标评分项中前面70分是客观分，企业实力、资信、业绩，承担国家重大科研任务等，中广核自评都能拿到满分，因此中标的关键锁定在电价环节：如何在获得最大投资回报的情况下保证中标。”刘擎说。

电价由成本决定，而成本又与技术方案和设备选型息息相关，中广核为此研究了很多技术上有竞争力、成本方面可控的技术方案，同时也分析了行业平均的成本水平，寻求最佳的报价方案，最终以0.79元/度的价格顺利中标。

逆变器选型：首个2MW集散式汇流逆变升压一体机与新型组串

中广核阳泉项目如同大同一样，地处采煤沉陷区，地形复杂多变。考虑到山地光伏特点，中广核选用了组串+集散的两种方案的结合。其中组串式逆变器70MW，占70%，集散式逆变器30MW，占30%。变压器采用的满足国家一级能耗要求的干式变压器，采用自然风冷，去掉油冷装置更加环保，同时做到基本免维护。

在集散式逆变器选择上，中广核创新地选择了集散式汇流逆变升压一体机，该机型单体功率2MW，这次在中广核亮相也是它的全球首秀。

“这款采用标准20英尺海运集装箱的汇流逆变升压一体集散式逆变器，配备智能化光伏数据采集控制器，可实现光伏智能采集控制一体化的功能，具备结构简单可靠、耐候性强，效率高，成本低的特点。”刘擎说。

经实际验证后，中广核对一体化设计思路非常满意，甚至在内部决定：以后组串式以外的大型逆变器无论是集中式还是集散式都将只采用这种模式。

得益于近年逆变器零部件功率密度越来越高，逆变器功率增加的同时，体积反而不断缩小，到现在原本只能存放逆变器的集装箱已可额外搭载逆变器，以集装箱为平台打造逆变、变压、汇流于一体的“航母”。

“在我们的测试中发现，这种新型的解决方案有三个优点。”刘擎说，“首先是减少了中间线缆损耗，能够提高系统效率；第二从厂家安装集成，标准化生产能够降低成本，以前变压器+逆变器成本要在5毛钱以上，现在只需要4毛多；第三点是我们在施工的时候就不用再等逆变变压设备到现场后再做基础设施，标准化的结构使设计单位可以直接出图，缩短工期。”同时为了进一步降低损耗，中广核在领跑者项目中一直坚持全部选用铜芯电缆。

组串式逆变器在山地电站的优势也已经逐步成为行业共识。尤其是随着光伏电站项目“东进”，组串式逆变器技术越来越多的活跃在大型地面电站中。组串式逆变器具备精度高、易维护、安装简便等优势，阳泉项目中广核采用的组串式逆变器还具备了创新的PLC电力载波通讯技术和IP65高防护等级的交流接线盒技术，省去了故障率较多的RS485通信电缆和交流汇流箱，最大限度保证可靠性。

单晶配组串：打造更多发电小时数弱光发电电站

这次的组串式逆变器的开路电压也是该领跑者项目的一大亮点：常规集中式逆变器开路电压约为520V，组串式逆变器开路电压约为350V，而这次搭载了低电压启动技术的的最新型组串式逆变器的工作电压为200V-1100V，200V开路电压可以使光伏电站在早上更早、下午更久工作。

而1100V系统比1000V系统电压提高了1.1倍，直流侧输入电压提高后，光伏组件(以多晶60片电池片计算)的单串数量从原来的22块扩充到24块，子串数量减少，逆变器、汇流箱以及直流侧线缆的用量也随之减少，且减少的线损还能充分提升输出电量，有效降低发电成本。

据统计：相比1000V，1100V方案线损减少0.08%；24块一串在地面电站有支架的系统中，支架成本也会对应减少一些，经测算初始成本可降低约0.05元/W。

为更好的发挥新型组串式逆变器的优势，在组件选型上，中广核也全部选择了具备弱光发电性能的单晶组件，与逆变器一起配合打造节约土地、发电小时数更长的弱光发电电站。“阳泉领跑者评分中单晶组件285W即可获得满分，而我们用的是290W，高于领跑者满分标准。”刘擎说，“我们也希望通过项目推动不同路线的新技术发展，最终选择了PERC和黑硅技术，电池转化效率20.23%，组件效率高达17.72%。”

基础和支架选型：中国首例全面采用耐候钢的光伏电站

在基础和支架方面，中广核抛弃了镀锌钢，将国内应用并不广泛的耐候钢率先应用在了阳泉项目上，为中国首例。

耐候钢是指添加少量合金元素(如Cu、P、Cr、Ni、Mn、Mo、Al、V、Ti、Re等)，使其耐大气腐蚀性能获得明显改善的一类低合金钢。它的表面能形成保护性锈层，有效阻滞腐蚀介质的渗入和传输，往往使用时间愈长，其耐候的作用愈突出。

耐候钢的耐候性为普碳钢的2~8倍，同时具有耐锈，使构件抗腐蚀延寿、减薄降耗，省工节能等特点，主要用于铁道、车辆、桥梁、塔架等长期暴露在大气中使用的钢结构，也被用来制造集装箱、铁道车辆、石油井架、海港建筑、采油平台及化工石油设备中含硫化氢腐蚀介质的容器等结构件。

与不锈钢相比，耐候钢只有微量的合金元素，这些合金元素的总量占比只有百分之几，不像不锈钢达到百分之十几，因此价格较为低廉。

在领跑者的发源地——大同的美术馆，用的就是耐候钢。(耐候钢的特性可以概括为“以锈防锈”，在表面形成致密保护膜，锈蚀呈铁红色，上图是2010年上海世博会的卢森堡大公国国家馆。)

耐候钢在美国和日本等发达国家已经得到广泛应用，国内该技术始于1960年，但由于质量参差不齐，因此推广情况不算理想，此次中广核专门去钢铁生产企业考察、论证，最后选择了该项产品并制定了相应的标准。

　　相比镀锌钢，耐候钢有几大优势：

第一不会由于锌层脱落对土壤造成污染，更节能环保。

第二造价低廉，每吨耐候钢支架比镀锌支架节约1000元，中广核阳泉领跑者项目初步设计螺旋管桩和支架需要8000吨钢材，采用耐候钢成本降低800万元，约合8分钱/瓦。

第三耐候钢不需要像镀锌钢那样修复涂层，后期维护费用较低。

同时基础方面，螺旋管桩替代了钢筋混凝土灌注桩。去年大同领跑者项目审批比阳泉还早，但大部分企业各种手续和内部审批的流程走完已经是冬天，混凝土冻住无法施工。用螺旋管桩工序简单，免去打孔、绑钢筋、制模等工序，缩短工期，降低成本，且不受低温等其气候影响。