2019年以來,電站開發更關注LCOE,也就是全生命周期的度電成本,高效設備組合帶來發電量提升的同時,也往往增加系統的BOS成本。2020年平價已至,平價項目對系統的設計、設備的選型、產品的性能和智能運維都提出了更高的要求,項目成功與否,需要以LCOE為目標進行整個系統的綜合評估。
特變電工新能源全資子公司特變電工西安電氣科技有限公司(下稱「西科公司」)總工程師周洪偉指出:從電站的系統角度來看,逆變器的技術發展路徑與系統LCOE的目標是一致的。無論是集中式還是組串式逆變器方案,都在追求更高電壓、更大單機功率、更高容配比、更強輸出過載能力和主動安全的技術趨勢,核心目標都是為了降低LOCE。
他指出,2020年光伏電站降低LCOE的有效方案是:「1500V+大矽片雙面組件+大功率逆變器+大子陣+跟蹤支架+智能運維」。
平價四策
針對平價時代系統技術發展的特點,西科公司推出了基於1500V全新一代大功率組串式逆變器的系統解決方案,通過更高電壓、更大功率、更高容配比、更大子陣與主動安全等方面技術應用,整體降低LCOE達到7%以上。此次全新一代大功率組串式逆變器,功率等級228kW,是業內高等級組串逆變器機型之一,可謂是平價的「利器」。該機型構成的系統結構更加的簡潔,省掉了交流匯流箱,也減少了交流電纜的規格和成本。該款逆變器具有高容配比、電網接入友好、安全可靠、智能運維等突出的技術特點。
周洪偉將降低LCOE的策略進行了詳細分解:
1、當前光伏組件功率越來越高,尤其是最近的210mm矽片、結合雙面組件技術,使得組件輸出功率提升的同時也帶來了更高的工作電流。「該款產品最多可以支持接入36串光伏組串、12路MPPT,降低組串並聯失配所帶來的發電損失;最大轉換效率≥99.02%,容配比1.5倍以上,1.1倍輸出過載能力,可以滿足全球市場的需求。基於該產品的系統方案LCOE可降低2~3%。」周洪偉說。
2、通過特變電工自主研發的TB-eCloud平臺,應用大數據、雲計算和人工智慧實現智能運維,發電量提升超過2%,LCOE降低4%以上。
3、光伏電站常常位於電網結構比較薄弱的一些地區,形成末端弱電網的局面。這款產品在極弱的電網環境(SCR在1.5~3之間),通過創新的高可靠同步技術和阻抗重構技術以及寬頻帶阻尼調節技術等保障,實現逆變器在弱電網環境下的可靠控制,保障了併網的運行穩定。可根據電網背景諧波實現主動諧波抑制功能,降低變流器與電網諧波交互影響,提升併網電流質量,支撐平價時代高比例的光伏應用場景。
4、整機防護等級達到IP66,防腐等級C5,可全面適應鹽霧、高溼度、高風沙等惡劣環境,延長設備使用壽命;具備I-V曲線智能監測與直流電弧監測功能,LCOE可降低1%。
平價的未來
在3月20日特變電工新能源舉行的「風光無限,平價定乾坤」雲端研討會中,王斯成、秦海巖等多位專家認為,即使在實現平價之後,光伏、風電產業仍然面臨諸如與傳統能源競爭、高滲透率帶來的電網穩定性等諸多挑戰。作為光伏企業的代表,特變電工新能源是如何適應電網、打造生態鏈的?
「我們對此早有準備。在平價時代,我們將聚焦能源的結構變化:風光等高滲透率接入電網,存在一些難預測、難調度、低慣量的一些問題;全球能源的利用也在向低碳化、數位化和去中心化的轉變。分布式能源局域自治帶來了新的一個實現方式,就是微電網系統。」周洪偉說,「基於此,特變電工新能源推出了『一核、兩驅、多場景』的微電網全生態鏈的解決方案,以多埠電能路由器為一個核心,以能量管理系統EMS和儲能系統作為兩個驅動,適用於海島、工商業園區、數據中心、無電地區等應用環境;提供交流、直流、交直流混合微電網解決方案等多技術場景;具備需求響應、調度響應、孤島運行、低碳運行等多種運行模式。我們能夠為客戶提供多場景、多產品定製服務的全生態鏈解決方案。微電網系統的核心產品是電能路由器,轉換效率達到98.2%以上,居於國際水平。」
周洪偉認為,電能路由器可應用於新能源中壓併網發電、儲能電站、電動汽車充電站、數據中心供配電等新基建領域。西科公司實現了多應用場景的全景感知、精準預測,基於多算法的自校正多時間尺度的混合模型預測。
他指出,隨著智能電網和全球能源網際網路的快速的發展,電力系統的電子化趨勢也越來越明顯,特變電工新能源具有先進的「發-輸-配-用」的電網接口型的電力電子產品,包含新能源發電、柔性直流輸電、智能微電網配用電、能源管理等一攬子核心產品和技術解決方案。
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