?一、領(lǐng)跑者先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)是什么?
2015年第一版領(lǐng)跑者(1.0版)，強(qiáng)調(diào)的是鼓勵(lì)使用先進(jìn)的技術(shù)淘汰落后的產(chǎn)能。2016年增加了競(jìng)價(jià)上網(wǎng)，成為競(jìng)價(jià)上網(wǎng)+先進(jìn)技術(shù)(2.0版)，這導(dǎo)致過度競(jìng)價(jià)，出現(xiàn)了很多令人大跌眼鏡的超低價(jià)中標(biāo)。
3.0版領(lǐng)跑者提出要回歸到先進(jìn)技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)，為那些已經(jīng)具備規(guī)?；牧慨a(chǎn)能力但是成本過高、市場(chǎng)認(rèn)知度不高導(dǎo)致產(chǎn)能尚未完全釋放的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)扶持，有這些政策的推動(dòng)可以幫助光伏行業(yè)更好地向前發(fā)展。
超級(jí)領(lǐng)跑者似乎更要關(guān)注的是電池組件、電池組件的技術(shù)創(chuàng)新，但是光伏發(fā)電系統(tǒng)在能量從光-電-網(wǎng)傳遞過程是貫穿，如果我們只關(guān)注在前端，只關(guān)注電池和組件，不強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)級(jí)的創(chuàng)新，后端的瓶頸和短板會(huì)導(dǎo)致整體系統(tǒng)效率大打折扣。所以我們呼吁必須圍繞系統(tǒng)創(chuàng)新，來看有哪些先進(jìn)技術(shù)能夠克服當(dāng)前光伏系統(tǒng)存在的問題和挑戰(zhàn)，幫助光伏系統(tǒng)提升效率和降低成本。
那么，先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)是什么?如果僅僅強(qiáng)調(diào)為先進(jìn)而先進(jìn)，就失去光伏領(lǐng)跑者的根本和初衷，所以一定要圍繞先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)來看怎么去創(chuàng)新。我認(rèn)為先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)至少有三個(gè)：
第一，目前度電成本相對(duì)較高，光伏系統(tǒng)需要降本增效。
第二，為了更好的提高新能源接入比例，更好地適應(yīng)大規(guī)模新能源給電網(wǎng)帶來的挑戰(zhàn)和問題，系統(tǒng)電網(wǎng)友好性要好，要能柔性接入大電網(wǎng)。
第三，當(dāng)前能源利用效率較低，需要讓光伏等新能源分布式電站、集中式電站，新能源、傳統(tǒng)能源等多種能源進(jìn)行靈活互聯(lián)，而且這些互聯(lián)不僅僅是能量傳遞的互聯(lián)，還需要信息級(jí)的互聯(lián)。
二、改變未來的十大逆變器先進(jìn)技術(shù)
具體跟大家分享十點(diǎn)先進(jìn)技術(shù)：
第一，以逆變器為橋梁對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行深度優(yōu)化，提升系統(tǒng)效率。逆變器是整個(gè)光伏系統(tǒng)的核心，不僅能量流需要通過逆變器進(jìn)行轉(zhuǎn)換和傳遞，而且光伏電站的信息采集都要通過逆變器上傳到監(jiān)控后臺(tái)、運(yùn)維平臺(tái)，所以圍繞逆變器可以做很多事，促進(jìn)整體效率的提升。
第二：新型拓?fù)浜托缕骷?yīng)用，促進(jìn)逆變器性能不斷提高。逆變器的方案核心是它的拓?fù)浜完P(guān)鍵核心器件，隨著拓?fù)渫把葸M(jìn)和發(fā)展，基于新拓?fù)涞暮诵年P(guān)鍵器件也跟著往前發(fā)展，所以兩電平、三電平、五電平的IGBT發(fā)展以后，可以讓逆變器的最大效率從當(dāng)前的99%提高到未來的99.5%，中國(guó)效率從當(dāng)前的A+發(fā)展到未來的A++。
第三：高效散熱及先進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)，提高功率密度，降本增效。把逆變器體積做小是未來的發(fā)展趨勢(shì)，不僅可以節(jié)省原材料成本，還可以減少土地占用成本，、運(yùn)輸及安裝費(fèi)用。
但是把逆變器體積做小需要有核心的技術(shù)，需要采用高效的散熱技術(shù)和高效的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，讓系統(tǒng)布局更加優(yōu)化、散熱更加優(yōu)化，來應(yīng)對(duì)體積縮小所帶來的功率密度提升以后引發(fā)的散熱問題。
第四：系統(tǒng)集成技術(shù)，提高系統(tǒng)效率和可靠性。把逆變器和變壓器融合在一起，做成逆變一體化，可以增加產(chǎn)品可靠性，提升系統(tǒng)效率。此外逆變器和變壓器融合，運(yùn)維也更加便捷高效，原來逆變器和變壓器廠商互相推諉責(zé)任的問題也將迎刃而解。
第五：1500V直流技術(shù)，有效降低系統(tǒng)成本，提升系統(tǒng)效率。相比1000V系統(tǒng), 1500V系統(tǒng)可以節(jié)省0.15元/W~0.2元/W投資成本，系統(tǒng)整體效率提升1%以上，是降本增效的重大變革。
第六：逆變器替代傳統(tǒng)SVG技術(shù)，增強(qiáng)對(duì)電網(wǎng)的支撐能力，降低系統(tǒng)成本。逆變器具有四象限的運(yùn)行能力，即有功正反向有功，無(wú)功正反向向無(wú)功，可以組成一個(gè)四象限矩陣，而且逆變器有非常強(qiáng)大的無(wú)功輸送能力，無(wú)功功率可達(dá)有功功率的48%，因此完全可以替代傳統(tǒng)的SVG設(shè)備，降低成本、降低待機(jī)損耗。
第七：逆變器與跟蹤系統(tǒng)集成技術(shù)，冗余供電，監(jiān)控管理。把跟蹤系統(tǒng)和核心逆變器進(jìn)行融合集成，具有以下優(yōu)點(diǎn)：第一，逆變器可以給跟蹤系統(tǒng)供電冗余供電，保證它可靠運(yùn)行。第二，電站信息核心的關(guān)鍵路徑、神經(jīng)中樞是在光伏逆變器，所以可以把跟蹤系統(tǒng)運(yùn)行的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、監(jiān)控信息通過逆變器透?jìng)鞯焦芾硐到y(tǒng)。
第八：逆變器兼容儲(chǔ)能技術(shù)，便于構(gòu)建光儲(chǔ)一體化系統(tǒng)，促進(jìn)能源互聯(lián)。儲(chǔ)能跟光伏離不開，比如通過儲(chǔ)能可以解決西部大型地面電站的棄光及限電問題。但不是所有的逆變器建成以后都可以輕易的接入儲(chǔ)能系統(tǒng)，為了后續(xù)的升級(jí)改造，必須事先需要預(yù)留儲(chǔ)能接口，否則在改造升級(jí)時(shí)會(huì)導(dǎo)致投資成本增加帶來更大的投資成本。
第九：智能運(yùn)維技術(shù)，光伏的運(yùn)維管理更加智能化。首先，把精確數(shù)據(jù)采集起來，要通過逆變器采集組件、跟蹤系統(tǒng)、逆變器、變壓器等光伏發(fā)電系統(tǒng)各鏈條上所有數(shù)據(jù)信息，而且組串的信息采集精度必須足夠高，否則后續(xù)進(jìn)行建模、預(yù)測(cè)測(cè)算、挖掘時(shí)候無(wú)法準(zhǔn)確挖掘到關(guān)鍵信息。所以高精度的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，必須具有很好的數(shù)據(jù)過濾功能，把異常、失真的數(shù)據(jù)過濾掉，用管理系統(tǒng)把數(shù)據(jù)管理起來，幫助用戶進(jìn)行智能化系統(tǒng)運(yùn)維。
第十：基于云計(jì)算的大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，指導(dǎo)電站優(yōu)化，助力平價(jià)上網(wǎng)。我們有了這些數(shù)據(jù)以后不僅僅是幫助運(yùn)維，如果再往前看，能不能進(jìn)行下次系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，要用大數(shù)據(jù)的技術(shù)進(jìn)行建模和分析，挖掘出可以提升的系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化點(diǎn)。在下次再設(shè)計(jì)、建設(shè)電站的時(shí)候，把這些優(yōu)化點(diǎn)施加上去，讓電站的設(shè)計(jì)越來越好、越來越優(yōu)化。
三、光伏發(fā)展面臨的問題，需要儲(chǔ)能技術(shù)解決
光伏發(fā)展會(huì)帶來很多挑戰(zhàn)，除了光伏系統(tǒng)自身的技術(shù)以外，必須使用所以儲(chǔ)能技術(shù)也必須隨之提升。光伏發(fā)電系統(tǒng)跟大電網(wǎng)之間連接時(shí)可能會(huì)有波動(dòng)，;在并網(wǎng)點(diǎn)可能發(fā)生諧振;，在偏遠(yuǎn)地區(qū)和電網(wǎng)薄弱區(qū)及，電網(wǎng)末端，當(dāng)在光伏系統(tǒng)發(fā)電時(shí)電壓會(huì)抬升，這些問題都可以用儲(chǔ)能的方式解決。：
第一，智慧能量搬移技術(shù)，平滑輸出，提高收益。用儲(chǔ)能智能能量搬移技術(shù)，就是在能量需要搬移的時(shí)候進(jìn)行搬移，把能量存儲(chǔ)起來。;需要釋放的時(shí)候，把它釋放出去。需要用這樣的能量搬移技術(shù)進(jìn)行光伏系統(tǒng)發(fā)電輸出功率的平滑，抑制波動(dòng)，讓它看起來像一條直線。此外，在直流側(cè)加儲(chǔ)能系統(tǒng)還可以解決電站限發(fā)的難題。
第二，快速調(diào)頻調(diào)峰技術(shù)，提高電網(wǎng)穩(wěn)定性。我們利用電力電子技術(shù)的特點(diǎn)有的功能，就是它的開關(guān)頻率高達(dá)十幾K、幾十K赫茲，如此可以帶來快速調(diào)整的特性。所以調(diào)頻系統(tǒng)里無(wú)論是一次調(diào)頻還是二次調(diào)頻，可以把這個(gè)高頻開關(guān)的特點(diǎn)發(fā)揮到最大，讓系統(tǒng)在有異常的情況下快速回到正常，增加系統(tǒng)的可靠性。
第三，多能互補(bǔ)及微網(wǎng)技術(shù)，促進(jìn)新能源發(fā)展，提高能源使用效益。當(dāng)前新能源在發(fā)、輸、運(yùn)、交易端等各個(gè)環(huán)節(jié)都存在用能效率不高的問題，需要進(jìn)行智能互聯(lián)。當(dāng)前一個(gè)階段，我們可以利用多能互補(bǔ)微網(wǎng)方式，把新能源接入到區(qū)域內(nèi)功能供用電系統(tǒng)里去，讓更多用戶能夠用上綠色的能源。
第四，離網(wǎng)型微電網(wǎng)技術(shù)，為海島或無(wú)電區(qū)送去光明。很多地方還沒有電，像西藏下面的無(wú)電區(qū)，必須讓這些地方脫離黑暗，在夜晚的時(shí)候、環(huán)境不友好時(shí)候享受到綠色電力所帶來的便利。
第五，虛擬同步電機(jī)VSG技術(shù)，讓光伏發(fā)電從配角向主角轉(zhuǎn)變。這些技術(shù)的核心是VSG技術(shù)，不僅在儲(chǔ)能系統(tǒng)里面要用，未來在光伏系統(tǒng)里面也要用，也就是說不僅儲(chǔ)能逆變器需要具有VSG功能，而且光伏逆變器也必須具有VSG功能。當(dāng)高比例可再生能源接入電網(wǎng)的時(shí)候，更多的光伏、風(fēng)電等新能源組成電網(wǎng)的時(shí)候，逆變器不僅僅只是把自己的能量輸送到電網(wǎng)，也要像傳統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)一樣建立電網(wǎng)。
未來的發(fā)展趨勢(shì)肯定是多種能源互聯(lián)，目前業(yè)內(nèi)多能互補(bǔ)、微網(wǎng)示范項(xiàng)目工作的開展，也都是為下一階段更好地實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)而做的一些鋪墊。能源互聯(lián)的實(shí)現(xiàn)需要有“四個(gè)橋梁”和智慧云管理系統(tǒng)以及能量管理調(diào)用系統(tǒng)。
所謂“四個(gè)橋梁”就是：風(fēng)能變流器負(fù)責(zé)把風(fēng)力轉(zhuǎn)成電以后友很好的送上電網(wǎng)，;光伏逆變器必須承擔(dān)好光伏組件和電網(wǎng)之間的橋梁作用，;儲(chǔ)能逆變器可以在時(shí)間和空間上對(duì)能量進(jìn)行搬移;，電動(dòng)汽車V2G控制器不僅要把蓄電池的電變成交流電以后來驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車?yán)锩娴慕涣麟姍C(jī)，而且要承擔(dān)電動(dòng)汽車停下后把蓄電池里面的電能再返送到電網(wǎng)，進(jìn)行能量調(diào)配。
這四個(gè)橋梁加上智慧云平臺(tái)以及EMS能量管理系統(tǒng)和能量調(diào)用系統(tǒng)可以對(duì)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量及輸送方向進(jìn)行管理。
回到最初的問題，陽(yáng)光電源在大同領(lǐng)跑者基地里投建了20MW的1500V電站，未來怎樣在此基礎(chǔ)上盡可能地利用好光伏，怎樣盡可能地將儲(chǔ)能與光伏結(jié)合起來，為并網(wǎng)發(fā)電提供更便民、更具有商業(yè)價(jià)值的技術(shù)方案，都需要我們繼續(xù)努力。
未來陽(yáng)光電源將聚焦在光伏逆變器、風(fēng)能變流器、儲(chǔ)能逆變器、電動(dòng)汽車V2G控制器、智慧云平臺(tái)和EMS能量管理系統(tǒng)這幾個(gè)業(yè)務(wù)的研發(fā)與應(yīng)用上，為我們能源互聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展構(gòu)建一個(gè)強(qiáng)有力的基石。
