上能电气易强:通过优化散热设计方案让使用寿命得到保障
10月19日,2016中国光伏大会在北京新国展开幕。20号下午,在E1馆创新剧场举行了以“逆变器中的黑科技”为主题的演讲,光伏逆变器代表企业齐聚一堂,探讨各个技术路线的创新实践。上能电气战略规划部总监易强表示,在大型逆变器设计上,利用一种自然的散热技术,通过优化的散热设计方案,使散热更好,从而让寿命有保障。
以下为易强演讲实录:
主持人:刚刚吴总,同时其实刚刚开始也是给大家做了一下高铁的科普,我们高铁就是相当于什么呢?就是集中控制,分散动力,这个就是高铁,这种集散式理念,在光伏行业里面有所应用,就是所说集散逆变器,光伏发电系统,很多公司推出相关的产品。接下来有请上能电气战略规划部总监易强。
易强:每一次讲到最后,前面讲的东西都是具有代表性。所以,我在后面讲,就是相对快一点。我也为大家节省一些时间。从几个方面,第一个方面介绍一下这个国内面临的一些新的变化和一些新的挑战,主要是什么呢?这个大家都是比较清楚了,中国才光伏产能,还有装机容量,基本上都是全球排第一个。每年增长速度都是非常的快,今年是会超过20GW,第二个变化,就是这个价格,下降非常厉害,下降了90%,10年以内下降90%,通过领跑者计划,对这个度电成本降低还是在加速下降,这样的话就是使得我们的厂家来讲,必须去降低成本,提升发电效率,是两个必须做的事情。还有就是补贴对于业主效益的比较低。那么,就是有西部向东部转移,就是一个趋势。就是包括我们的什么呢?就是包括后续电价来讲,也是进行下降。前面有专家提到了,未来电价下降速度也是非常多,这个降幅也是负责的厉害。还有一个就是我们应用长颈的变化。非常多。现在中东部的一些电站,水面电站,还有国家一些光伏扶贫,在应用变化是带来一些多样性。面临的挑战,原来在荒漠电站都是比较平的地。朝向不一致,这个导致一些失配。还有占地面积就是越来越大,这个占地面积是电站一倍甚至两倍,这样导致系统的电缆成本有比较大的增加。我们是怎么来降低这个三D电站一些系统的成本的,提升发电量。大面积的深水区,这个电站带来了一些困难。所以,最重要就是什么呢?就是水面电站缺乏一些经验。会对这些气侯条件,特别是这种台风,日本一个电站,台风影响下也是导致一些情况,这个方面缺乏一些经验。解决方案上我们要尽量地减少一些设备水面上面安装,岸上安放就是岸上安放。发展趋势来讲,近价上网是一个趋势,无论领跑者,还有我们普通电站也好,现在基本上通过了这个进价上网模式。电价水平在领跑者今年5.5GW,基本上权重占30%,这个也是导致什么呢?度电成本也是越来越低。就是水力发电给我做电源。必须是什么呢?光伏电站,风能电站自己解决自己的波动性问题。使得成为一个稳定的能源,也是一个趋势。这些驱使下我们用方案助力领跑者,前面大家都是比较熟知两种逆变器。这个都是有自己的优势。我们怎么把两者优势结合起来。其实就是14年提出来的集散式一种系统的解决方案,
这个最主要的特点就是路数偏少,比较典型就是一路,500千瓦就是一路跟踪,这个逆变器就是BCAC前面增加了这个变化电路,就是进行了分散学的跟踪,减少了组串并联数量,特别是发电量有一定的提升。第三种就是什么呢?大家可以看到,这个最典型的特点,就是结合了这两者优势,把这个放到了传统的这个箱子里面去。这样就是减少组件适配一个最重要的一个优势,这个就是逆变器并连数量,这个在系统的成本,还有并网可靠性上,还有这个适用性上有一些优势。这个实际上有一些技术创新,技术上没有实现大跨越,方案上实现一些创新。就是传统的这个组串式逆变器解决适配上面一些问题,这个有了一些优势。我们这个保留了组串式逆变器解决适配这个优势。没有变,我把它弄到这个箱子里面了。同样,第二个方面,一兆瓦或者两兆瓦许多几十台逆变器进行交流并连,这个交流并连给系统带来很多的东西。我采用几种式逆变器,这个方面就是保留到传统集中式方案一些优势,看一下整个价值。第一点,就是是降低系统的度电成本一个设计。降低这个度电成本,第一提升发电量,就是汇流箱里面内置一些MPPT跟踪器,我采用这种方案,使得我尽量相同条件下的组串接入一路这个控制器。我们现在的产品有4路并连接入一个MPPT,两路接入一个MPPT。刚刚也是讲了,他们做到一个就可以了。这些都是可以通过不同的场景,还有不同的系统综合成本了考虑。选择一个方案。总体上面来看,他比集中式发电量来讲,在这个电站可以提升1%。在这个电站这些大致可以提升2到3%以上,根据地形不同的复杂程度。这个可以看一下这个原因,就是提升了远距离的传输电压。我们在这个箱出来到逆变器会有一段比较远的距离。我选用更小一个来降低细分成本,这个是降低成本一个方面。直流侧电压提升,这个也就是提升了。就是交流侧输出520伏,比传统的315伏,还有480伏都是有提升。同样,我这个对于逆变器来讲,这个直流侧电压,交流侧都是提升了。这个功率可以做到更大,所以,单台的集散式逆变器,做到一兆瓦。我们通过系统的集成方案,把逆变器集成到一起,进一步降低了这个成本。这个容配比,前面都是提了,我也是不讲了,集散式更精细化的配制,就是可选方案更多。同样,由于这个逆变器里面都是有我的功率电路,可以做到更可靠一些保护方案。我们采用一些主动的保护,我这个输入侧,每一个都是内置电子开关,我可以在前端发生短路以后,可以断开电子开关隔离这个组串,同样避免了其他的组串受到了影响。其他没有短路的也可以正常地发电,就是减少了这个发电量损失。同样,这个输出交流上面,我在后一个,我在内部发生短路以后,同样可以短开我这个交流断路器。这个逆变器都是可以独立地断开,就是这个情况下做到最可靠一个系统的保护。这个对于大型逆变器来讲,一般采用什么呢?就是在产品寿命上比组串式采用的这种寿命更长。另外就是设计上面的,就是散热的设计,我这个散热就是一种自然的技术。而且,我们在通过优化的散热设计方案,把所有发热的外部。而且,这个机箱上半部。我这散热更好。同样,这个产品,这个全部是采用一些设计。这个寿命有保障的。这个对于行业都是有利的,对于客户也是有价值的,这个不多讲了。
还有就是光储一体化,我们比较熟知的,我独立的这种储能电站通过变压器下降,降压下来了以后进行这个变流器,集散式可以在这个逆变器之间加装这种双向的储能装置,这个做到成本是最低的,因为在储能的粗放的转化环节是最少的,是通过一个直流直接在直流上面进行了一个这样一个增加。那么,这样的话既不影响,由于我这个集散式的控制是放在这个箱子里面的。所以,这个储能装置不会影响到光伏组串最大跟踪。不会有这样一个影响。所以,在这个成本最低,然后,转化效率最高,而且不影响我这个光伏的正常发电,是一种很好的一种解决方案。我们公司还是一如既往的,对于我们的集散式进行了一些下一代产品开发,我们正在开发我们的1500伏集散式方案,这个优势和1000伏系一样的,我通过解决组串提高成本,降低发电量,这个原理是一样的。好了,谢谢大家。
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