光伏电站设计方案应用现状和基本选择框架

目前,中国已经成为全球最大的光伏新增装机市场,预计至少在未来3年内,中国都将保持全球最大光伏市场这一行业地位。
随着光伏电站规划目标的大幅提升,更多的潜在应用环境进入电站规划者视线,更多的新投资人参与到光伏产业发展之中。近期,在国内也出现了罕见的针对电站设计方案的讨论和思辨,特别是在组串式和集中式这两种光伏逆变器选择上,多位业内人士都有自己的看法,或大胆尝试,或坚持己见,更多的投资人还在观望思考中。
与所有事物客观发展和认知规律一样,电站设计同样应该遵循因地制宜科学规律。从2008年全球光伏电站开发产业化、规模化之初,组串式和集中式都已经是成熟的产品方案,在各国的政策引导、应用环境、投资及运维成本等框架下,设计方案逐渐演变成完全由市场选择的。
 
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根据全球最权威的光伏逆变器行业研究机构IHS截至2013年12月的统计,容量在5MW以上的光伏电站中,全球约2%的电站采用了组串式方案接入。各代表区域市场里面,比例最高的德国市场,采用组串式方案的比例为12%;近年市场容量排名第一第二的中国和美国市场,采用组串式方案还很低,不到1%。
而在MW级以下容量的光伏电站中,随着电站容量的降低,组串式方案的实际应用比例大幅提升。在全球范围内,容量在100KW到1MW之间的光伏电站,实际应用集中式和组串式方案比例持平。
统计结果表明方案选择与电站容量大有关联。根据设计院及有资质评估电站的机构技术人员分享,对于超过1MW的电站,集中型方案的优势逐渐体现,超过5MW的电站,基本上会选择集中型方案。
考虑到近年组串型逆变器单机功率有显著提升,对所适用的电站容量也相应提升,但整体上,大型电站特别是5MW以上的电站适用集中型方案,小型电站特别是1MW以下的电站适用组串型方案,这个大体框架是不变的。
北美主流方案供应商AE公司近期针对组串式和集中式应用经济性发布白皮书,通过计算在北美市场的投入产出,将方案选择框架大体界定在375KW的电站容量,在此容量以上的集中型方案更优,基本也是在沿用以容量来作为基本选择框架的思路。
透过大容量这一基本共性,深入了解大型电站大多地势平坦、无遮挡、10KV或以上并网电压、电能质量和电网调度要求高等具体特征,再对比集中型及组成型方案在最大转换效率、电网友好性、规模化应用维护、投入成本和MPPT等特点,就大体掌握了因地制宜选择方案的主要标准。

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