光伏電站施工、運維成本降低的新思路：逆變器集中化方案

組串式逆變器憑借自身的多MPPT、高效發(fā)電、成本逐步降低等多個優(yōu)點，在新建光伏地面電站的項目中得到廣泛應用。組串逆變器的性能、位置擺放也直接影響整個并網光伏電站的發(fā)電效益。針對大型光伏電站投資成本和發(fā)電效益的問題，對逆變器的安裝位置在實踐中也提出了諸多方案。

在綜合考慮了逆變器的投資成本、發(fā)電效益和運維情況等多方面，對比了組串逆變器集中平臺化放置的方案和組串逆變器分散放置的方案。

以目前常見的地面3.15MW子陣規(guī)模，固德威根據自身的研發(fā)優(yōu)勢與行業(yè)資源優(yōu)勢，目前已集合35kV箱變與組串逆變器集中放置平臺化的方案。該方案相較于傳統(tǒng)的布置方案，存在有可以更大限度的減少線路損耗，通訊鏈路更短更快，方便安裝及后期運維的優(yōu)勢。

組串逆變器集中化方案

01

系統(tǒng)線損降低

通過與傳統(tǒng)的分散式安裝對比，集中化方案具有使用的直流側線纜更長，交流側線纜更短的特點。直流線纜因電暈損耗和無線電干擾損耗比交流線路更小，再加上直流線纜的輸電電壓比交流電壓要高，從而直流線纜的損耗較交流損耗更低。故此方案帶來的整體損耗也會更小。

另外，為了降低LCOE發(fā)電成本，在2020年10月23日頒布的光伏行業(yè)的《光伏發(fā)電系統(tǒng)效能規(guī)范（NB/T 10394-2020）》中，該規(guī)范的容配比限制提高到1.8:1，以交流側計算規(guī)模的“額定容量”，該規(guī)范也為光伏大型地面電站的發(fā)展趨勢提供了一定的指引方向。隨著超配比例的升高，逆變器將在一天發(fā)電的80%時間內保持額定或1.1倍的額定功率輸出。因此，逆變器集中化架構布局在超配削峰的環(huán)境下可以補償發(fā)電量的損失，經過測算，電網連接點的功率獲得率比傳統(tǒng)的分散式方案高出1個百分點。這還是在分散式方案交流側使用鋁線的情況下，然而如今越來越多鋁線在地面電站中使用。

然而，對于前期的線纜投資，組串集中放置與傳統(tǒng)分散式相比，線纜成本也要比傳統(tǒng)分散式高出一點。大概測算如下表：

但帶來的發(fā)電量收益較初期的設備投資要高出很多。

02

通訊鏈路更短、故障定位迅速

由于逆變器集中化安裝，無論是使用RS485還是PLC通訊，其通訊鏈路非常短。逆變器到數據采集器之間的距離一般可以做到20米以內。大大提升了通訊可靠性。

近距離的通訊使得逆變器的通訊方式也賦予了可能性，如逆變器至數采可采用以太網來實現。固德威以太網現場通訊速率可達100Mbit/S，通訊速率的提高在IV掃描的運用場景中可以提升掃描速率及可靠性。

03

便捷施工及運維

得益于平臺化安裝方案，可根據客戶的需求，由逆變器廠家提供一體化平臺廠內的預制工作，包括逆變器的安裝，交流線纜到箱變低壓側的放線接線。大大減少了工程施工周期，助力電站快速施工并網收益。

以80MW地面電站為例，可能需要近1000畝地。在逆變器的常規(guī)運維時，根據運維管理方的一些檢測要求，通常需要對結構電氣完整型、銹蝕、積灰等現象，還要對運行進行定期檢查，包括螺絲緊固、直流側的電壓電流絕緣等記錄工作。同時每月還需要對逆變器進行清掃檢查，檢查運行溫度，交直流電纜頭的測溫等工作。我們可以注意到很大部分的設備數據記錄工作需要到現場進行測量。組串逆變器集中化的放置方案，讓逆變器運維工作變得更加便捷。及時發(fā)現逆變器故障問題，保障高效發(fā)電。

總結

組串集中放置方案雖在線纜投資時稍微增加了些許成本，但極大地降低了施工及運維的成本，總體度電成本較傳統(tǒng)分布式方案有所降低。同時，在地面電站的高超配高發(fā)電量的運行環(huán)境下，可以獲得更高的發(fā)電收益。在未來地面電站推廣運用的過程中，必將得到更大范圍的推廣。

審核編輯 黃昊宇