“光伏系統能發多少電,作為發電側和電網橋梁的逆變器起著決定作用,逆變器對光伏系統的性能指數、均化度電成本影響很大。”在2015中國光伏大會期間,中國電源學會副理事長、陽光電源股份有限公司董事長曹仁賢向記者表示。
下一目標:轉換效率99.5%
據曹仁賢介紹,現在主流的逆變器已經發展到第三代,轉換效率接近99%。從今年開始至未來兩到三年,將進入到新一代逆變器時代。
光伏逆變器高度依賴于電力電子和微電子技術的發展,如果沒有新型的功率器件和半導體器件,沒有高速的性能優越的微處理器,就無法去實現更高的性能。曹仁賢認為,隨著氮化鎵、碳化硅的器件,三電平、多電平的轉換電路的應用,下一代逆變器的轉換效率有望達到99.5%。
“經過多年的發展,逆變器的技術突破越來越困難,轉換效率提升一丁點都變得很難,但這一丁點的提升對整個光伏系統的意義和價值也越來越大。”曹仁賢告訴記者。
光伏逆變器發展初期,以實現基本功能為目標,之后以產品的可靠性為目標,可靠性達標后,接下來要考慮產品的便利性。未來,將以降本增效為目標。
曹仁賢坦言,光伏逆變器未來會朝著更高效、更可靠、更智能、更便利、體積更小、功率更大的方向發展。“光伏逆變器未來將更加聚焦于自身效率和可靠性的提高,同時為電網提供諸如平滑、無功、穿越、支撐、應急等友好服務。其中,集中逆變器在向功率更大、電壓更高、電網更加友好、著眼于解決方案的方向發展。組串逆變器在往更加輕便、更加安全、更加智能化方向發展。”曹仁賢說。
由逆變器切入運維有優勢
按照相關規劃,到2020年,中國光伏裝機容量將達到150吉瓦,平均每年以20吉瓦的裝機容量遞增,其中,約40%為分布式光伏,60%為大型地面電站。
曹仁賢認為,降低系統造價是光伏產業追求的核心目標。為此,光伏系統需要更好的融入多能源互聯系統。這就要在功率預測、調度響應、有功控制、無功控制、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換效率外,作為整個光伏系統還要圍繞如何提高光伏方陣的運行效率、減少損耗、減少遮擋灰塵影響、提高可靠性等方面進行努力。”曹仁賢說,“未來,光伏電站還要結合其它新能源如風能、光熱發電和儲能技術等,成為全天候發電的光伏電站,這是其最終發展方向。”
今年4月,陽光電源與阿里云計算達成戰略合作協議,基于全新發布的“智慧光伏云iSolarCloud”,共同推動新能源向“互聯網+”的產業革新。這意味著將有數十萬太陽能電站接入阿里云,變身“互聯網+”發電站。
曹仁賢表示,陽光電源有近20年的太陽能電站運維管理經驗以及系統設計能力和產品技術,阿里云的優勢在于海量的計算、存儲和網絡連接能力,優勢互補有利于向太陽能電站提供智能運維服務。
在曹仁賢看來,逆變器能很直觀便利的反映光伏電站運行的健康情況,是切入光伏電站運維的最佳途徑之一。通過“全面掌控、自動化運維、智能診斷、輔助決策”等功能,將推動光伏發電從單一電站管理向集團化電站管理階段變革。通過電站狀態實時可視化,有助提升電站的運維效率、降低均化度電成本。通過對電站運行數據深度挖掘與分析,可為電站資產后期金融化、證券化提供決策支持。
光伏電站功率標定不合理
光伏行業潮起潮落,陽光電源卻18年來只專注于一個核心的設備——逆變器。連續10多年位居國內市場第一,并多年保持30%的國內市場占有率或許是對其專注精神的最好回饋。然而,作為陽光電源的掌門人,曹仁賢的視野卻不局限于逆變器,他更關注整個光伏產業生態鏈。在他看來,“大河無水小河干”,逆變器產業的發展離不開光伏行業健康發展這個大舞臺。
曹仁賢有些擔憂地對記者表示,目前國內光伏電站的額定容量還是以直流側組件的額定容量來標定的,這對光伏產業的發展很不利。
他解釋說,由于光伏系統存在木桶效應、線路損耗、灰塵遮擋、衰減、超配等因素的影響,使得最終并網的容量與直流側組件的容量不相等,直流側組件容量標定并不能真實反映電站的容量,實際電站有效裝機容量比現有標定方法的裝機容量要小很多。這樣的標定給系統設計產生了一定的困惑,如超配設計;同時也降低了電力系統設備利用率,提高了系統成本,并使得我國光伏裝機容量虛高,不利于光伏行業的健康發展。
據了解,國際上通行的做法都是以交流側額定容量來標定光伏電站容量的,隨著光伏電站儲能、平滑、削峰、超配等附加功能增加,光伏組件的容量與電站實際功率已經不是1比1的關系了,目前國內還沒有相關的標準或規范做出明確定義。
曹仁賢表示,目前國內發電系統只有光伏是這樣標定的,其他如風電、火電、水電等都是以交流并網額定容量標定。如1.5兆瓦風力機指的是交流并網點輸出容量為1.5兆瓦,2.2千瓦電動機是指電動機的軸輸出功率為2.2千瓦。“為了進一步推動光伏產業的健康發展,有必要對光伏系統的額定容量標定進行明確的定義,以交流額定容量標定光伏電站的容量是必然趨勢。”曹仁賢對此呼吁。