高效光伏发电时代 集散式方案开创下一个“蓝海”

随着国家能源局“73号文”（《国家能源局关于下达2015年光伏发电建设实施方案的通知》）的重磅出台，2015年全国光伏电站建设规模调整为17.8GW，新一轮光伏电站投资热潮扑面而来。中国将有望在今年一举超越德国，成为全球光伏累计装机量第一的国家。

面对如此庞大的装机规模，如何提高光伏电站发电效率，降低投资运行成本，确保光伏电站的最大化收益成了电站业主、投资者们最关心的问题。光伏电站的建设也正从追求规模向高效发电的方向转变。

谁动了光伏电站的发电量？

“多发一度电，就能多拿到一度电的补贴”。在度电补贴时代，这一规则让光伏电站持有者越来越关注电站的发电量。

然而，光伏电站在长达25年的寿命周期中，随着组件效率、电器元件性能的逐步降低，发电量会逐年递减。

其中，光伏组件作为电站的核心设备，其对电站的发电效率有直接影响。“目前行业一般要求在光伏并网发电的第一年、第五年、第十年和第二十五年的衰减分别为：第一年不超过2%，五年内不超过5%，十年内不超过10%，二十五年内不超过20%。”上海电力设计院副总工程师郭家宝如此介绍，如果将衰减率25年降低至15%，则25年寿命周期内平均发电量可增加2.5%。

而现实情况是，光伏电站在运营多年后组件衰减严重，而至关重要的组件衰减标准又处于缺失状态。中山大学沈辉教授坦言，我国亟需推出统一的标准和筛选方法来提高光伏组件的质量，这对提高光伏电站的经济效益至关重要。

光伏电站的其他组成部分如逆变器、汇流箱、交直流传输线缆、变压器等同样影响电站的整体发电能力。特别是光伏逆变器，不同方案的逆变器的MPPT跟踪效果是不一样的，当最大功率点电压随着辐照度变化时，逆变器需要不断改变电压值以找到最大功率点电压，由于跟踪的滞后性会造成发电量的巨大损失。

灰尘、污渍也是影响光伏电站发电量的一大“杀手”。在西北地区，一次沙尘暴可能会造成电站发电量直接降低5%以上；在东部，雾霾天气下，光伏电站甚至几乎不“工作”。

此外，影响光伏电站发电量的因素还有太阳辐射量、组件温度、组件布置方式、串并联不匹配而导致损失等。

光伏逆变器迎来投资机遇

在光伏电站系统中，尽管逆变器的成本不到8%，但却是发电效率的保证者。近年来，各逆变器厂商通过不断开拓创新，推出多款技术更先进的光伏并网逆变器，以满足市场对高收益率的要求。3月26日，在“光伏新标准应用交流会暨集散式光伏系统方案技术研讨会”上，禾望电气推出的集散式逆变器，为行业追求更高的发电效率，提升投资回报率开辟了新途径。

禾望电气太阳能研发部总经理曾建友介绍，禾望电气是国内首家推出集散式光伏逆变方案的厂家，该方案融合了传统的组串式光伏逆变器和集中式光伏逆变器的优点，摒弃了传统方案的缺点，通过系统优化及合理的软硬件配置，将发电效率提高3%，每年每MW约合多发电5万度。

禾望集散式逆变器将传统集中式逆变器单路MPPT分散至其前端的光伏控制器，实现每2~4路PV组串对应1路MPPT，使得最大效率跟踪更灵活。相对于组串式的密集式多路MPPT，减少了逆变单元数量，使得可靠性、成本都有所优化。同时，其模块化设计，独立跟踪，精度高、可靠性好，从而降低遮挡、灰尘、组串失配的影响，提高系统发电量2%。

同时，集散式逆变器输入输出电压均予以了提升。交流侧，从传统的270或315V提高到了520V，直流侧，由传统的400~800V波动电压提高到稳定的820V。在同等运行条件下，集散式方案对应的传输损耗比集中式的大幅下降。另外，就逆变器自身损耗而言，由于电压提升，电流下降，集散式整机的硬件效率提升了约1%，对于1MW逆变器而言，其损耗是传统方案2台500kW的损耗是一半。

在投资方面，集散式方案相比集中式方案，从箱变、交直流电缆及集装箱土建方面的成本可下降5~7万元/MW；相比组串式方案，总系统投资成本更是可降低15%左右。

随着3月30日工信部正式下发《光伏制造行业规范条件(2015年本)》（修订版），其中规定含变压器型的光伏逆变器中国加权效率不得低于96%，不含变压器型的光伏逆变器中国加权效率不得低于98%（微型逆变器相关指标分别不低于94%和95%），而且逆变器年产能不低于200MWp（微型逆变器不低于10MWp），逆变器行业的门槛不断提高。对此，各逆变器厂家只有不断进行技术创新、确保品质、降低成本，才能在光伏“蓝海”中占领先机。