协鑫：极致竞价时代的智能光伏

2018年12月30日，青海德令哈第三批光伏领跑者基地——青海国投&协鑫集团200MW 1500V光伏项目正式并网发电，项目全部采用协鑫350Wp高效黑硅多晶组件和华为1500V智能光伏解决方案，上网电价0.32元每度，作为国内首个申报电价低于火电价格的光伏电站，项目自建设以来就备受关注。为了降低系统成本，确保8%投资收益，业主、EPC和设计院在项目设计阶段进行了大量调研与综合对比，最终全部采用1500V智能光伏解决方案。

这对国内即将开始的平价基地设计与建设工作意义重大。因此我们采访了协鑫集团设计研究总院执行院长陈德荣先生，为各位解读在竞价时代，这个光伏装机最大的民营企业的策略与进步。

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协鑫在先进光伏系统设计方面做了哪些研究?同时有哪些落地成果?

为提高光伏电站的系统效率，降低工程投资，提高项目盈利能力，早日实现光伏电站平价上网目标，协鑫集团设计研究总院在光伏系统集成领域进行多方向多维度地研究探索，通过与知名研究所、大学、企业开发协作，联合创新，实现优势互补，持续推进新型能源行业科技进步。

通过比较、提炼、总结相关设计参数，依托成熟可靠的新技术、新工艺、新材料、新设备，进行设计优化，对设备选型及设备配置进行优化分析，选取最佳搭配方案，提高系统的转换效率，提出光伏发电工程设计的一般性指导原则。范围涵盖了光伏电站电池组件、逆变器、集电线路、以及升压站生产和辅助生产系统等方面的优化设计。

其中，与协鑫战略合作伙伴华为公司在组串式DC1500V智能光伏解决方案的合作，以及在分布式光伏储能系统集成技术、支架及跟踪系统技术、大跨度檩条支架系统研究及应用、增效式光伏农业、风荷载体型系数研究、新型水上漂浮系统、全自动清扫及智能运维系统等多项技术均已投入工程应用，通过技术创新，有效提升了系统效率，降低了电站建设成本。

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您认现在行业有哪些先进光伏应用技术可以降低成本，早日实现平价上网?

光伏产业正处在跨入平价时代的关键节点，产业链各环节成本下降与技术创新密不可分，是由整个产业链上下联动系统综合的结果，产业链各环节均有各自提升发电效率的不同手段：

●在硅料、长晶切片环节主要通过物理、化学方式提升材料纯度;

●电池片环节则通过各种镀膜、掺杂工艺提升效率，如PERC、HIT、黑硅等;

●组件环节则通过各种不同的封装工艺，提升组件的输出功率或增加组件全生命周期内的单瓦发电量;

●电站建设环节通过精细化设计，优化方阵布置，线缆敷设、设备选型等提升效率降低成本。

其中，组件封装环节高效技术有望快速普及，所谓高效组件技术，即在组件封装环节，使用不同工艺来提升组件输出功率或增加其全生命周期中单瓦发电量的技术手段，主要包括：双面/双玻、半片、多主栅、叠瓦等。双面电池组件技术凭借背面发电取得5%~20%发电量增益;半片电池组件降低75%内阻损耗实现功率增益5~10W;多主栅电池电极电阻与电极遮挡同步降低，降低银耗量的同时功率提升5~10W;叠瓦组件无主栅无焊带设计增加可放置电池片数量13%，功率提升15~20W。

除叠瓦外，上述各项高效组件工艺还能互相叠加使用。高效组件技术不仅是增效降本的有效途径，同时还可提升组件性能与寿命，提高电站质量与稳定性。

在电站建设环节，组串式1500V系统是发展趋势，同时从协鑫在德令哈领跑者项目的合作情况来看华为智能光伏组串式1500V解决方案是个很好的选择，从系统的角度来看，更高的输入、输出电压等级，可以降低交直流侧线损及变压器低压侧绕组损耗。在1500V电压等级下，组件组串、线缆、汇流箱数量均会减少、接线安装成本等会有所降低，同时，设备的功率密度提升，体积减小，运输、维护等方面工作量也减少，有利于光伏系统成本的降低。

●单串的组件数比1000V系统提高50%，子阵的组串数降低33%。从而节约了子阵系统成本：如电缆，汇流箱和支架等

●它支持允许更大的光伏阵列，减少了箱变、逆变器数量，从而降低了安装和维护成本

●电压提高后，降低了交直流线缆损耗，进一步提高了发电量

同时逆变器成为电站的大脑核心，更智能化，除了高效的电力转换外，也是一个智能的核心控制器，实现更多的智能化功能。运维端：引入更多的数字信息技术，比如4G无线、大数据、云计算以及人工智能，提升运维效率。

所以自2015年开始，我们就与华为达成了全面的技术合作，双方也将就1500V和智能光伏建设进行深入和高效的合作。协鑫目前的新建电站基本上全部采用华为的逆变器和智能光伏解决方案。

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在竞价时代，协鑫会制定怎样的技术方案?

竞价的目的是引导企业加快技术创新，促进产业技术进步，以实现度电成本大幅下降、和传统能源相比富有竞争力。

我们认为，影响度电成本的因素主要有四大方面：初始投资、发电量、系统效率和融资成本等，除融资成本这一因素外，其它都和技术发展水平息息相关，从光伏设备和系统两个层面来看，影响度电成本的因素可以概括如下：

●光伏设备：设备效率、可靠性、环境适配性、生产效率和原材料消耗等;

●光伏系统：系统效率、可靠性、控制水平、土地利用率、应用场合适用性等。

基于上述因素，协鑫通过几个方面提升技术水平和服务质量：

●技术创新、方案创新等手段降低系统成本、提高收益率、提升服务质量

● 典型化设计、标准化设计等标准体系建设，全面提升工作效率和质量

● 以市场需求为导向，不断推出新方案、新模式，配合集团各产业链，上下游协同研发创新，服务并推进各产业发展，对新产品实验和论证，取得实际工况下第一手数据，为设备选型和物资招标采购，提供服务。

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德令哈项目有哪些痛点，是如何克服的?

我们总结了几点：

● 抢装“1230”、“630”会带来施工缺陷隐患，如何排查?

● 电站地处偏远，运维人员招聘困难。

● 未来运维的趋势单人运维容量越来越大，需要提高运维效率和进行精细化管理，同时电站运行年限增加后 ，设备故障率会提高，需要快速定位和排查。

所以我们与华为合作开发平台时，提出了自己的这些诉求。双方共同搭建了集中监控、区域维护、无人值班、少人值守的智能化专业化运营平台。通过实时视频对讲，进行专家远程会诊，同时在中卫庆阳、恒阳、金信、金礼电站已实现无人值守，同时对于低效发电电源自分析和组串离散率掌握是我们最满意的功能。我们还会通过智能分析，进一步挖掘数据的价值，用于反馈完善到电站中去。

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如何更好地管理存量市场以及未来的新增电站?

2018年“531”新政的出台虽然在一定程度上促使市场迅速进入急冻期，给光伏发展带来严峻的考验，但更多的是，淘汰劣质产能，促进行业合理有序发展和理性繁荣。

据国家能源局发布的2018全国光伏发电统计信息来看，光伏发展态势不减反增。截止2018年底，全国光伏发电装机达到174GW，较上年新增4.426GW，同比增长34%。业内专家预测，2019年和2020年年均新增光伏装机容量在40GW左右。光伏电站资产的市场交易也呈现出较大的提速,优质电站仍是“硬通货”。

在部分存量电站中，由于设计、建设缺陷、运维不力等因素导致电站表现欠佳，系统效率PR值越来越低，未来新增电站在设计、建设和运营过程中要吸取经验教训，规避存量电站出现的问题。

● 通过更加精细化的设计，包括降低线损、优化DC/AC的容配比等方面，可以降低电站的损耗;

● 从设计和设备层面对存量电站进行技改，预计发电量可提升约5%~8%;

● 针对非客观的故障导致的发电量损失问题，通过精细化运维，提升约%3~5%的发电量。

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公司零部件选型和设计思路介绍

光伏电站的设计要充分结合应用的环境，组件、逆变器、汇流箱、支架、变压器等选择均影响系统效率和建设成本。

建立各类设备产品性能参数数据库，包含各厂家组件性能参数及运行曲线环境要求;逆变器性能参数及运行曲线及环境要求;汇流箱参数及要求;箱变参数及要求;电缆参数及要求等数据库，便于设备性能分析及选择最优搭配方案。对数据进行分析处理，在不同地区选择不同的设备配置进行方案设计，以降低影响系统效率的各项因素，提升系统效率，高效组件技术可以间接降低系统BOS成本、直接降低系统成本、提高系统发电总量，推动光伏度电成本下降。

组串式逆变器为发电量提升的核心设备之一，设备选型需因地制宜，最大“赋能”光伏电站潜力，充分考虑MPPT渗透率的影响，据现场数据统计，华为组串式逆变器MPPT渗透率100%的方阵与逆变器MPPT渗透率50%方阵相比，发电量高4%以上。 应用更大功率密度的组串式逆变器，降低了逆变器的成本，同时取消了汇流箱。系统架构更简单，采用免维护的逆变器，可以大幅降低运维成本，保障25年周期的LCOE持续降低。逆变器的可靠性非常重要，也是影响发电和LCOE和核心关键因素。华为的逆变器故障率是行业最低的，这也是我们和华为长期合作的重要原因之一。

支架的选取要考虑电站的实际地形地貌。固定和跟踪支架各自都有较为明显的优劣势，合理设计，能带来较高的投资收益。

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2019年您看好哪些技术的发展?

在电池片环节：PERC已成为主流技术，提效、降本、双面是主攻方向，TOPCon,HJH是公认的BeyondPERC主推技术，GW级量产蓄势待发;黑硅、N型、IBC、MWT、MBB等电池技术同样具有较好的应用前景。

组件封装环节：半片技术、叠瓦技术和背板技术以及多种封装技术叠加，不仅可以提升组件功率，也可以增益高效电池工艺。

系统集成环节：组串式1500V系统的规模化推广是平价上网的较好选择，将会成为各大公司2019年的重点工作,组串式1500V系统+双面组件+华为智能组串式逆变器+大方阵设计方案将是非常理想的系统配置方式 ，无论是平价项目，还是领跑者基地，都将是大型电站的主流解决方案，同时也将成为企业竞价上网，脱颖而出的有力武器。