高效組件、逆變器、支架怎樣才能成為“最佳拍檔”？
據國傢能源局近日發佈的今年前三季度光伏發電建設和運行情況，1—9月，我國光伏新增裝機1870萬千瓦，其中，集中式光伏1004萬千瓦、分佈式光伏866萬千瓦；截至2020年9月底，光伏發電累計裝機達2.23億千瓦。與此同時，光伏發電利用水平也不斷提升，前三季度，全國光伏發電量2005億千瓦時，同比增長16.9%；全國光伏平均利用小時數916小時，同比增加6小時。
在業內看來，民眾對光伏發電的接受度持續提升是光伏度電成本不斷下降的結果，但組件等單一硬件降本空間已經非常有限。在高功率、大尺寸的行業趨勢下，系統端對支架、逆變器等產業鏈主要環節提出瞭新的挑戰，如何從電站系統出發，整體考慮、優化配置，成為瞭現階段光伏企業發展的新方向。
文丨 本報實習記者 董梓童
高功率大尺寸新挑戰
國際可再生能源署（IRENA）指出，過去10年間，在各類可再生能源中，光伏發電平均成本降幅最大，超過80%，預計2021年光伏發電價格將進一步下降，是燃煤發電的1/5。
產業內部對成本下降也繪制瞭較為清晰的發展路線。東方日升副總裁黃強指出，度電成本擴大瞭創新的維度，市場化讓競爭更激烈。在新的歷史背景下，圍繞度電成本的創新成為企業的核心競爭力。從500W到600W，組件功率大跨步提升的背後是行業對度電成本的突破。“行業從原有的以政府補貼主導的‘每瓦成本’時代，正式邁入以市場價格主導的‘度電成本’時代。平價之後， 低度電成本和低電價才是光伏行業‘十四五’的重點課題 。”
但不容忽視的是，組件功率的不斷提高、尺寸的不斷加大，對支架、逆變器等其他主要產業鏈環節產品提出瞭更高的要求。
晶科能源認為，高功率組件變化的是物理尺寸和電性能的升級。首先，組件物理尺寸與支架設計息息相關，對於支架的強度和長度有相應要求，以實現最優的單串組件匹配數量；其次，組件功率的上升也會帶來電性能的變化，其對逆變器的電流適配要求會更高，逆變器也在向適配更高組件電流的方向發展。
如何使得光伏電站收益最大化一直是光伏行業共同的追求。雖然先進組件技術的發展促進瞭發電量的提高和系統成本的下降，但也給支架、逆變器帶來瞭新的挑戰，產業內企業正在為解決這一難題努力。
陽光電源相關負責人指出，大組件直接導致逆變器的電壓和電流增大，組串逆變器每路MPPT電路的最大輸入電流，是適配大組件的關鍵。“公司組串逆變器單路最大輸入電流已提升至15A，更大輸入電流逆變器新品也已在規劃佈局中。”
看整體促協作更優配
說到底，光伏電站是一個系統工程，組件、支架、逆變器等產業鏈主要環節的創新都是為瞭電站整體的進步。在單一硬件成本降低空間越來越接近天花板的背景下，光伏企業正促使各環節產品提升適配性。
東方日升全球市場總監莊英宏告訴記者：“在新發展趨勢下，高效組件、逆變器、支架等主要環節需要堅持信息共享、開放共贏的合作模式，充分發揮各自競爭優勢，開展相應的技術研究與產品開發，才能推動光伏產業的技術創新，提升行業規范化、標準化。”
近日，在第十二屆中國(無錫)國際新能源大會暨展覽會上，天合光能、上能電氣和東方日升圍繞“以600W+為代表的超高功率光伏組件”簽署瞭戰略合作協議。未來，三方將從系統端出發開展深度合作，在產品、系統適配等方面加強技術研究和產品研發，不斷推動光伏發電成本的降低。同時也將在全球市場推廣上進行全方位的配合，為產業帶來更廣闊的價值增量空間，擴大超高功率組件的影響力。
中信博研發中心總工程師楊穎告訴記者：“目前，高效組件、逆變器、支架等主要環節協同的難點在於如何能夠將不同產品的特點實現有機結合，最大程度發揮各自產品的優勢，推出最‘優配’的系統設計。”
楊穎進一步解釋：“對於跟蹤器來說，如何在‘最優’的結構、驅動、電氣的設計范圍內，承載更多的組件，提升系統整體能效， 是當前跟蹤器廠商亟待解決的問題 ，而這也需要和組件、逆變器廠商相互促進、共同協作。”
天合光能認為，針對目前組件高功率、雙面化等趨勢，需要支架具備高兼容性和高可靠性以及智能優化發電量等特點，從風洞實驗、電氣參數匹配、結構設計智能算法等多方面考慮。
而此次和逆變器企業上能電氣的合作將繼續擴大協作范圍，推動更大功率組件及更優系統方案的規模化應用。
智能化AI+提價值
在采訪中，多位光伏企業高管向記者表示，“高效組件+跟蹤支架+逆變器”是平價上網利器已經成為行業共識。而在智能化、AI+等高科技技術的加持下，高功率組件在與支架、逆變器等其他產業鏈環節協同還有更多的可能性。
上能電氣股份有限公司總裁段育鶴認為，目前，光伏制造端企業已經開始向智能制造轉型，智能化水平不斷提升，但光伏系統智能化還存在很大的發展空間，比如以逆變器為中心提高協調、管理程度等。
華為智能光伏業務全球品牌總監嚴劍鋒表示，近年來AI技術快速發展，若能將AI技術和光伏產業相融合，將帶動光伏產業鏈各主要環節的深度融合。“比如在發電側，我們融合AI算法，打造的SDS系統（智能直流系統），從數字化的角度出發，通過‘感知’外界的輻照、溫度、風速等因素，結合精準的大數據和AI智能學習算法，實時得到跟蹤支架的最佳轉角，實現瞭‘雙面組件+跟蹤支架+多路MPPT智能光伏控制器’的閉環協同融合，使整個直流發電系統達到最佳狀態，從而保障電站獲取最大發電量。”
天合光能董事長高紀凡認為，未來，在智慧能源和能源物聯網的發展趨勢下，人工智能、區塊鏈等技術將進一步促進光伏系統端的成熟。同時，數字化、智能化將持續與制造端相融合，打通供應鏈、制造端和客戶等各環節，產生更大的價值。
End 歡迎分享給你的朋友！ 出品 | 中國能源報 責編 | 閆志強
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