合力促进光伏发电产业迈上效率之路

2016-12-09包婧文

太阳能 2016年11期

本刊记者 ■ 包婧文

合力促进光伏发电产业迈上效率之路

本刊记者 ■ 包婧文

10月31日～11月1日，“第二届光伏电站质量·设备选型高峰论坛暨2016金融机构光伏电站投资风控研讨会”在北京艾维克酒店举办。本次会议由北极星太阳能光伏网主办，参会者大多来自国内各大电站投资单位、电力设计研究院、光伏发电设备企业等，共同探讨了如何规避光伏电站现场风险、技术风险、安装风险、安全风险及材料风险等，深度剖析光伏组件质量问题、逆变器故障率、运维缺陷等问题，合力促进光伏发电产业迈上质量之路、效率之路。本刊作为支持媒体也参加了此次盛会。

创新科技引领未来

对于智能光伏的定义，华为智能光伏业务中国区解决方案总工王鹏认为，智能光伏首先要实现底层的“两化”——自动化和信息化。第一，在电站25年生命周期内，应尽量减少人员对光伏产品正常运行的干涉，实现全自动化运行；其次，即使设备出现故障，也不需要专业人员进行现场故障定位，通过这两个维度才能实现底层设备的自动化。第二个是信息化，对于光伏电站而言，每一路组串是非常精细化的发电单元，电压、电流数据是能够直观反映组串健康状况的重要参数，所以一定要做到底层数据采集的精细化；其次，需要通过更高可靠性、更低成本的通信网络将数据可靠地送至监控后台。在此基础上实现智能化，通过一体化云平台实现对光伏厂区的大数据分析，充分挖掘数的价值，从而实现电站运维的智能化。

王鹏对华为如何按照智能化的定义设计智能光伏电站架构进行了介绍。他表示，第一是简单。设备组网简单、施工简单、无易损部件、运维简单，实现全自动化运行。第二是全数字化。每台智能光伏控制器在研发设计之初就考虑高精度数据采集，能够实现0.5%的电压、电流数据采集，只有数据检测精确，大数据分析才有意义；通过PLC电力载波通信技术代替传统RS485，在简化通信组网的同时带来通信速率10倍以上的提升，为大数据分析提供高速率的管道支撑；通过4G LTE无线通信技术代替传统光纤环网，避免因光纤扯断导致的通信中断。第三是信息化。通过一体化云平台、大数据分析系统，深度挖掘每一个数据的价值，帮助客户实现预防性运维和主动性运维。

在谈到智能光伏的创新设计时，王鹏分享了华为的组串I-V曲线扫描。关于I-V曲线扫描，

目前国内电站存在几大现状：第一个现状是问题组串难以定位。由于传统汇流箱的电流检测精度仅为3%，无法做到精确检测，导致大部分组件问题无法识别，甚至有很多非智能汇流箱不具备数据监测的功能。第二个现状是问题的根本原因无法识别。很多组串式逆变器采用MPPT级监测，无法精确到组串，所以也没有办法识别组串故障。第三个现状是传统的I-V曲线扫描测试耗费人工、成本高、效率低、无法对光伏电站的所有组串进行检测。

要让逆变器能够实现I-V曲线的扫描，王鹏表示，首先数据检测精度要准确；其次要将扫描后的曲线和正常I-V曲线进行对比，通过后台的大数据分析后识别出组串的故障原因；并将故障定位到某一串，使运维人员更加容易地排除故障，降低故障对发电量的影响。

王鹏介绍到，仅在2015年，华为公司在研发方面的投入就超过了596亿元，正是这样不间断地创新投入才能确保华为的产品持续地为客户创造价值。

建设既耐看又有品质的光伏电站

协鑫新能源控股有限公司工程建设部管理总经理李亚红表示，协鑫新能源关注的重点是从工程的角度如何合理地使用这些设备，发挥它们的价值，建设既耐看又有品质的光伏电站。

李亚红说到：“我个人对光伏电站的造价有一个初步的估算，可以提供给大家作为参考。一个电站的建成涉及到开发、设计、建设几部分，对于成本来说，一个新开发项目的外部边界条件能占到50%的造价比例，设计要占到40%，其中确定方案的初步设计又能占到40%中的80%，剩下的10%才是工程管理过程控制所能影响的造价比例。由此，抛开项目取得所带来的固有外部条件，对于工程建设就需要注重设计及设计优化。”协鑫拥有自己的新能源设计院，专注于光伏电站的设计和深度应用研发，对光伏电站各种类型的站区都出具了典型设计；而在优化过程中，一方面是基于典型设计跟现场实际的匹配作出优化，另一方面是基于技术的进步、新装备的采用，以提高土地利用率及电站系统。

在山西阳泉“领跑者”项目中，协鑫新能源报出了0.61元/kWh的最低价，可谓“一石激起千层浪”。对此，李亚红表示：“作为过程参与者，我知道这一价格是经过我们开发、设计、建设团队严密的项目策划，充分考虑成本和风险因素详细测算得出的。一个光伏电站项目的光照条件、单体规模、上网比例等边界条件对光伏发电成本都有重要影响，一旦边界条件发生变化，就会导致企业的发电成本不一样，合理的电价也不一样。‘领跑者’项目与普通电站项目的边界条件有着巨大差异，其竞标价格与普通电站的标杆电价之间不能简单类比。在光伏普通电站标杆电价没有实现平价之前，‘领跑者’项目的一部分电站完全可能提前实现平价上网，最终以点带面在全国实现普遍的平价上网。”

CQC领跑者认证计划实施情况

CQC领跑者从2015年开始实施，到现在为止已运行了一年时间。中国质量认证中心新能源产品认证部专工苏博杰介绍道，领跑者认证主要的评价对象是光伏组件及光伏电站设备；评价指标主要是效率、环境适应、耐久性、户外衰减和发电量；运行机制是配合国家政策对光伏产品进行质量管理；管理模式将采用列名管理方式，对领跑者获证信息对外发出公布。

对于基础认证和领跑者认证的关系，苏博杰认为，这两个是相辅相成的认证体系。基础认证是淘汰落后产能，而领跑者认证是在获得基础认证的基础上才能考虑的。但基础认证和领跑者认证可以同时申请，领跑者认证发证书要稍微迟于基础认证，这样对企业也不会造成太大影响。

领跑者认证申请的流程基本上都是在网站上提出申请，认证工程师会受理大家提出的申请，

对产品做出评价，最后颁发证书。

苏博杰表示，光伏组件领跑者认证的特点主要是转化效率，包括对地面光伏组件在不同区域或不同气象条件下的转化效率进行综合评定；还会增加几个特殊的试验指标，如高温、低温、标准的OCT等。

打造一站式的光伏生态服务平台

国能日新打造的驭能者平台由光伏地图、屋顶交易、收益测算、自动排布、智能运维、项目管理等部分组成，着眼于分布式光伏发电的行业背景，能够为新能源从业者(设计院、电站业主、投资者等)提供方便、快捷的一站式服务，是一个能够提供风电/光伏资源评估、在线设计、在线建设及在线项目管理、生产运行管理、运行维护、电站评估、电站交易、碳交易、配售电等服务的一站式互联网服务平台。北京国能日新系统控制技术有限公司技术总工姚珏菂表示：“实际上我们要做的就是把互联网技术和思想应用在新能源领域，用能源互联网打造一站式的光伏生态服务，通过全生命周期的监管提升电站质量。”

姚珏菂对驭能者平台进行了简要介绍，他举例说：“光伏地图是用大数据解决选址问题，现在的选址需要花很多的人力物力，但实际上我们认为这是可以用大数据来解决的。我们的气象资源非常丰富，可以获得非常准确的气象信息，从过去10年甚至20年的气象信息对一个地方进行评估，从而完成选址是可行的。现在大部分光伏电站的运维系统主要是一个监护系统，但实际上我认为，以后的电站更加倾向于无人值守，运维团队更加倾向于流动化，这是一种新的模式。我们的运维系统旨在做到无人值守分布式电站运维流程的把控和运维难点的实时响应。”

姚珏菂表示，希望通过这一平台把投资人、银行及其他金融机构进行对接，引入政府进行信息的实时发布，实现屋顶资源的搜集、项目的分类发布、项目落地接轨、项目检测运行、项目后评估、碳资产管理等。

寒冬下光伏电站投资的挑战与机遇

最近光伏行业发生了较大的变化，目前地面电站和分布式电站电价的下调已成定势。海润光伏科技股份有限公司副董事长徐湘华跟大家分享了光伏寒冬下电站投资的挑战和机遇。

“寒冬”会遇到什么问题？徐湘华表示，从投资企业来看，风险点很多。第一是由于限电问题而导致使用小时数的缩减，目前情况来看，虽然现在收、卖电站的企业很多，但西北地区的电站没有人收；第二是补贴下调，虽然行业的技术在调整和进步，但是补贴的下调要求投资商、建设商降低整个系统的成本，最关键的问题是在整个产业链上怎样降低成本；第三是投融资的多种方式；第四是绿色债券的发展。总的来看，和传统能源相比，目前光伏电站的投资和整个市场的情况不太匹配，从电站投资开发商角度看，资金缺口还是较大。

但徐湘华也表示，光伏行业还是一个朝阳行业，仍有不少机遇。根据国家能源局的指导意见，“十三五”期间光伏装机规模要达到1.5亿kW，市场连续3年都超过了10 GW，政府也一直在推“领跑者”计划，所以整个市场的容量还是较大。

而企业应如何占据市场份额，徐湘华认为可以关注3个方面：1)国内市场基本上是稳定增长，大家还可以多关注国外光伏电站的投资。其实日本和美国的电站利润情况很好，特别是日本，虽然电站规模较小，但经营不错，融资成本也低。2)从国内市场来讲，电价下调已成定局，但从国内市场最近发布的一系列条例来看，下半年到明年6月30号之前，市场规模还很大。3)制造业的产能也要跟着一起“走出去”。

组件是光伏电站的发动机

光伏组件是光伏电站设备选型的核心，如果

用一辆汽车来比喻的话，组件应该是光伏电站的发动机。电站投资或设备选型时该如何控制组件的质量，润峰电力有限公司研发中心总监时宝认为，最主要还应从源头，也就是从组件的生产厂家来控制保障组件品质；其次在组件运输及后面安装过程中，使用标准化的作业流程，才能够保证组件的品质。就行业目前现状而言，对组件在运输、到达项目地及安装过程中的质量保障还较为欠缺。

时宝表示，润峰电力把品质作为生命力，排在所有技术和成本之前。对于电站设备选型里面的最核心的组件部分实行全线控制，即从电池硅片、电池的生产制造过程，到组件所有的条形编码，已经建立MES库，再到电站，乃至后面25～30年大数据的跟踪，这一整套体系目前已经全部建完，希望真正能够把光伏电站的品质放在第一位。

水光互补发电项目的选址

东旭蓝天新能源股份有限公司副总裁、总工徐永邦认为，对水光互补电站来说，最重要的就是站址选择。建设光伏电站时会遇到两个难题，第一个是土地的问题，不能占用农用地，尤其不要占用基本农田，所以首先要在土地上进行风控；第二个是接入的问题，即光伏电站建好后当地是否可以消纳，消纳不了是否可以外送，都需要通过接入方案解决。

徐永邦说：“对于光伏电站建设而言，现在建设土地越来越难找。一般土地分为3种用地分别为农用地、建设用地和未利用地。未利用农地是我们的首选，另外，农用地有一种坑塘水面，实际上也是建发电站很好的选择，虽然其理论上属于农用地，但置换起来非常容易。实际上，国家标准对如何选择用地有严格的规定，我们只需要按标准来做即可，在技术上，标准就相当于我们的法律。”

东部光伏电站用地向微利用土地发展

目前来讲，光伏电站最大的问题在用地上，一个普通的地面电站，1 MW用地是2万多m2，一般单体地面电站是20 MW，在中东部地区找这么大的供地条件比较难，所以东部光伏电站的用地只能往微利用土地上发展。河北能源工程设计有限公司新能源设计部部长王亮认为，将来中东部地区的电站更多倾向于渔光互补、农光互补等几种，并且中东部地区地面光伏电站未来的方向主要以基地项目和分布式光伏为主，如“领跑者”项目等。

王亮表示，无论是屋顶还是山坡，建设光伏电站都会涉及到选址的问题。山地光伏电站的特点是山坡朝向差异性较大，山坡的地形条件有好有差；山地形成的局部遮挡也是山地光伏电站的一大问题，其中有山的自然地形造成的遮挡，也有方阵没有进行合理避让造成阵列之间的互相遮挡；而且，山地光伏电站可选的地块和地形相对较为分散，比平地占地多，对后期设计选型会造成难度。

对于逆变器的选型，王亮认为，选择集中式逆变器还是组串式逆变器，应该按项目的具体条件考虑。地形条件较好、方阵一致性较好且能集中的，可以选择集中式逆变器；地形相对复杂、比较分散的，建议选择组串式逆变器。

谈到光伏农业所面临的问题，王亮表示，第一，要正确了解土地政策，引导投资方合理用地，政府要求利用荒山荒坡，以及滩涂等未利用地和低效闲置的土地，不能占或少占耕地；第二，农光互补项目一定要规模适当，以设施农业为基础。

并网光伏系统是电流源

其实光伏系统并没有大家想象的那么简单。江苏固德威电源科技股份有限公司太阳能学院院长王五雷表示：“并网光伏系统到底是什么？如果光伏系统要并网，必须要把它做成一个电流

源，电站其实都是以电流源的形势给电流网输送电流，正是因为此特性，光伏电站是不可能脱离电压源单独存在的。电网作为电压源起到的是真正支撑大电网的作用，所以它一定要保证自己的安全，否则电网瘫痪了，光伏发电再怎么好，再怎么造福子孙后代也没用了。”

他认为，逆变器就是光伏系统的“关键先生”。现在行业整体的逆变器集成化程度比以前高很多，只有这样才能降低价格成本，这种发展也是为了迎合行业平价上网的趋势。

从逆变器角度看光伏发电系统的高效和安全

众所周知，所有太阳能的功率都要全额通过逆变器，所以逆变器是光伏系统里是除了组件以外最为重要的核心。要想让光伏发电收益变多，必须从几个方面提出要求，比如发电效率更高、发电时间更长、系统成本和维护费用降低等。因此必须要实现高效的能量转换、可靠的运营机制及功率的匹配，以及更低的维护成本投入。

从逆变器的角度，如何提高光伏发电系统效率，杭州禾迈电力电子技术有限公司总经理杨波认为，基础就是模块化技术。第一，灵活可变的MPPT配置技术。模块化带来的灵活配置可以根据山地实际情况进行相应匹配，选址难、土地条件差，可以通过模块化逆变器可变MPPT配置来解决。第二，模块可以智能加载和卸载，逆变器基本可一直保持在最高效率工作，增加了发电量并延长了发电时间；在早晚光伏组件输出功率较小时，仅使用少部分模块发电，启动功率变小，可有效延长发电时间。第三，光伏电站的停机维护和停机检修时间非常重要，而模块化光伏逆变器的任何一个模块出现了故障，其他模块独立工作，不用停机维修，理论上可以称为永不停机的逆变器。

禾迈研发的微型逆变器已在国内外占据了较大的市场份额。微型逆变器针对每块组件提供一个MPPT，从技术上讲可以最高效地提供发电效益给用户。微型逆变器可以允许不同组件在系统中混用，在国外，采用微型逆变器的系统可以随意增加光伏组件；并且微型逆变器的输入电压只有40 V左右，很难引起电弧导致起火，安全性更有保障。

“北极星杯”十大光伏品牌评选颁奖盛典

本次论坛还进行了“北极星杯”十大光伏品牌评选颁奖盛典。评选主要是肯定一批在业内有突出贡献并积极参与产业创新、技术创新、品牌创新的领跑企业，以此鼓励和激发企业作为行业主体的光荣感、责任感、使命感，号召全行业关注企业品牌建设和影响力建设。2016年度“北极星杯”十大光伏品牌评选活动是北极星太阳能光伏网举办的第5届评选活动，共有200多家企业参与，累计投票数高达450多万。