長久以來,高額的光伏發(fā)電成本始終是制約光伏產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的障礙之一。如何有效降低光伏系統(tǒng)的成本、提高發(fā)電效率仍將是未來光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心課題。目前,主流的光伏組件及配套部件均是基于直流端1000V的電壓要求設(shè)計和制造的,其發(fā)電成本和發(fā)電效率還難以滿足大型光伏電站和大容量發(fā)電設(shè)備的需求, 因此開發(fā)1500V相關(guān)光伏產(chǎn)品已經(jīng)是一種趨勢。
1500V電壓標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢
1500V耐高壓組件和配套電氣設(shè)備意味著更低的系統(tǒng)成本,更高的發(fā)電效率,即將成為光伏行業(yè)的新寵。
直流側(cè)輸入電壓提高后,每串可連接更多組件,可增加50%的組串長度,接到逆變器的直流纜線使用量減少,匯流箱逆變器的數(shù)量也可相應(yīng)減少,同時, 匯流箱、逆變器、變壓器等電氣設(shè)備功率密度提升,體積減小,運輸、維護等方面工作量也減少,有利于光伏系統(tǒng)成本的降低。
從系統(tǒng)的角度來看,更高的輸入、輸出電壓等級,可以降低交直流側(cè)線損及變壓器低壓側(cè)繞組損耗,電站的系統(tǒng)效率預(yù)期可以提升1.5-2%。
1500V電壓標(biāo)準(zhǔn)的挑戰(zhàn)
1500V系統(tǒng)電壓會降低電氣的安全性和可靠性,同時增大PID等風(fēng)險。因此制作1500V光伏組件主要考慮背板局放、電連接器和電絕緣等影響組件可靠性和安全性的因素,其難點主要在材料選取上,例如企業(yè)要選擇質(zhì)量更佳、要求更為嚴(yán)格和苛刻的接線盒、背板、連接器等。
1500V系統(tǒng)電壓對逆變器要求更高,主要考慮絕緣,電氣間隙以及電壓升高后可能帶來擊穿放電等問題,因此逆變器需要采用更復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計和更高電壓等級的功率器件以及直流開關(guān)設(shè)備。
電壓等級升至1500V后,對系統(tǒng)的安全性能要求也更高了,直流電和交流電不同,沒有過零點,一旦出現(xiàn)漏電,將會造成大的事故。因此選擇一款合適的1500V直流開關(guān)對提升整個系統(tǒng)的安全性至關(guān)重要。