【国际能源网报道】3月23日，2021光伏领袖大会 综合能源服务论坛在北京粤财JW酒店盛大召开。会上，特变电工西安电气科技有限公司总工程师周洪伟作了主题为《“碳中和”愿景下“后平价”光伏系统解决方案》的演讲。分别从碳中和的认识、后平价时代光伏系统的解决方案，以及特变电工的基本情况做了详细介绍。
特变电工西安电气科技有限公司总工程师 周洪伟
周洪伟表示，今年3月份习总书记提出构建新能源为主体的新型电力系统，加快推进碳排放权交易，为可再生能源企业快速的推进碳达峰、碳中和工作提供了有利条件。
国际能源网记者了解到，针对目前碳达峰的目标，周洪伟提出三个阶段：
第一个阶段是“十四五”末要根本的扭转化石能源增长的势头，实现煤电的规模达峰，国电投在2023年就能实现内部的达峰，走到整体的前端。
第二个阶段是存量的替代，2035年主要是加速存量的化学能源的氢能源的替代和电能的替代。
第三个阶段是全面的转型到2050年清洁能源占一次能源的比重要达到74%。
周洪伟表示，大力发展清洁能源实际上已经势在必行，以后的清洁能源占比在整个能源系统中占比将达16%，到2050年要达到74%，实际上有4.5倍的增量空间。到2060年实现碳中和，光伏的装机增量要达到目前的70倍，所以光伏未来将会面临巨大的发展机遇。
在西部地区大力发展清洁能源方面，目前，国家在西北能源基地外送规划了一条特高压直流工程，总输电容量5600万千瓦，到2025年“十四五”末的时候，该特高压直流工程达23回，总输送容量达到1.8亿千瓦。
周洪伟表示，特变新能源是可再生能源发展企业之一，针对碳中和目标，特变电工在内部也进行了能源转型调整。全面布局整个新能源领域的电能变换技术和相关的产品，以智能发电、输电、配用电，以及能源管理一系列的解决方案为抓手。
在发电方面，特变电工在光伏逆变器业务上已经有二十年的产品研发和应用积累。结合目前高渗透率光伏场景的应用，以及内部研制的储能系统和解决方案，特变电工快速响应国家在“十四五”初的装机目标。
在输电方面，特变电工能够为整个清洁能源市场提供SVG和柔性直流和换流装置。国际能源网记者了解到，特变电工去年实现了全球首台正负800千伏的柔直换流阀的可靠的并网应用，为吴东德水电工程可靠的送出作出了贡献。
在智能用电领域，特变电工开发了业内领先的智能电灯路由器产品，结合储能变流器的应用，在整个微电网系统里，对未来整个能源向清洁能源转型作出非常大的贡献。
同时，结合整个智能运维的平台，针对自身研发的硬件的装备，特变电工能够实现整体的硬件装备的全系列的生命周期内的智能运维和管理。
谈及后平价时代光伏系统的解决方案，周洪伟表示，从2012年“十二五”规划开始，首次提出光伏平价上网以来，一直到2020年，在一些有竞价补偿项目和部分平价上网项目开始，结合当前的碳达峰、碳中和的远期发展目标，以及结合目前国内的行业预测，在“十四五”期间，全球年增光伏装机大概在200个GW，国内是70到90个GW，所以对于光伏的发展而言，是非常大的历史的机遇。
“后平价”光伏系统发展的核心趋势是什么呢？周洪伟介绍到，通过研究，他认为，未来的整个光伏的发展趋势主要是更低的度电成本和并网友好，实际上促进光伏从替代能源向主力能源的转型。围绕LCOE，我们从低的成本高的收益，智能运维地角度，通过相关的技术进步，设计的优化主要从更高的电压等级，更高的配配比，优化整个系统的设计，降低整个系统链路的损耗，减少气光，减少整个发电系统各级发电装备的可靠性，在整个生命周期内结合大数据云计算和人工智能的相关的技术，保证所有的电力装备的智能化运维，从低成本和智能运维的角度能够构建更低成本的LCOE。
其中，并网友好通过可再生能源发电，无论是风电还是光伏，二者更高比例的接输电力系统的话，是会给整个电网带来比较大的冲击。因此，去年国家标准要求要配置一定量的储能环节，同时要求可再生能源发电装置能够有效的适应弱电网，而且支撑电网，这是电网友好的层面。
在“后平价”时代光伏系统发展的技术需求方面，周洪伟从组建支架、逆变器、变压器、电缆的角度做了分享。
组件从1000V到1500V的过度。周洪伟表示，从去年以来到现在，大家开始大力的推广182和210硅片的组件，使整个系统成本进一步降低和优化。结合跟踪支架的应用，带来发电量的提升，变压器也在逐渐的从早期的双分裂进入双绕组的转型应用，以及现在在大型的地面电站使用的铝合金电缆，这些技术的进步从本质上都是通过技术的角度降低整个的LCOE。在逆变器方面无论是集中的还是组串逆变器，实际上都是向更大容量去发展，电压目前大规模电站1500V这样的主流应用。我们一些业内的厂家和机构也在积极的探索2000V的系统，以及未来的正负母线甚至3000V母线的应用。
周洪伟表示，这些方面的创新都是更友好的或者是尽更大努力的降低整个初始投资。逆变器这个维度虽然占整个发电系统的成本比较低，但实际上它是整个系统电能转换的核心，我们现在也要求逆变器有更高的融配比，我们国家的标准是1.8倍及以上，而实际上已经达到了更高的接入融配比的能力，我们可以更有效的把交流侧的装备的利用率得到提升，也相当于整个系统的初始投资。
另外是高效率，高效率不光是逆变器本身的变流，也有系统效率的的P2的提升和改善。
最后一点就是智慧运维或者是智能运维，周洪伟表示，逆变器厂家要能够体会包括solar在内的整个智能运维的分析系统，这样才能实现在整个生命周期内高效的运维的维护。
国际能源网记者注意到，特变电工新能源时代基于“后平价”光伏系统的发展特点推出了全新一带的大功率组串逆变器系统解决方案。这个系统结构简洁，在整个交流电的规格上也得到了统一，它的系统成本也得到更充分的降低，采用这样的大功率组串机型构建的解决方案相对传统的方案能够使它的度电成本大概降低7%以上。
同时，该产品的特征是高容配比，目前这款产品是24串接入，结合目前新型的大硅片组建的产品，融配比可支持到1.8倍以上。尽管目前还是12路的MPPT，但是它的电流可以做到40A，完全覆盖目前业内最新的大硅片组件的电流等级，因此还是有一定的大概百分之十几的余量。
其次，它能够更好的匹配双面组件+总支架组合型的应用，结合高融配比的特征，这样的产品和解决方案可以使电站的LOCE降低3%以上。
在并网友好这一块，去年七月份国家推出GB3875标准以后，要求可再生能源电站要能够提供惯性，要求整个变量配置储能系统和装置。然而，由于受资源和环境的影响，光伏电站往往在电网结构比较薄弱的地区，一般短路量比较小，也都能够接入电网末端。因此，我们通过逆变器和和储PCI的结合，目前可以做到在SCR1.5的情况下可靠的并网运行。
另外一点，特变电工在光伏和储能的直流侧做了一个耦合，也就是预留了一个储能的接口，更好的解决存储，削峰填谷以及电力调配需求的问题。
周洪伟介绍到，通过检测电网背景的斜波，可以做到主动谐波的抑制和谐振的抑制，降低并网的变流器和电网之间的交互的影响，提升入网的电能的质量，提升并网的友好性。实现这么高的电流，40A的等级依然可以进行两串接入MPV这样的应用情况，这个方面能够提高它的可靠性。
另外这款产品的防护等级可以做到IP66，防腐做到C5，能够更好的应用在高风沙高延误这样一些恶劣的场景。PID，白天通过提供虚拟点的电位抑制PID的发生，晚上我们加反压修复PID，做到全年后守护组件健康的技术。
此外，它还支持智能跟踪支架的技术。通过光伏的每路MPPT和跟踪支架的算法融合，能够实现每一串的MPPT，每一台逆变器，甚至一个子振，结合跟踪支架，提升对整个系统的效率，相对传统的群控的跟踪支架发电量可以提升1%左右。
他接着说到，IV曲线智能监测，目前对所有支路的PV电压、电流进行控制采样，可以得到所有组串的IV曲线，也基于特变电工子有的Ecloud平台，结合自己的专利的诊断算法可以识别大概14种单一故障和复合故障，对整个方阵组串进行状态的体检。
同时，结合特变电工Ecloud平台可以实现电站的全数字化的智能运维。目前通过标准化、规范化的运维管理流程，结合线上+线下相结合的运维的模式，特变电工整体的电站运维效率可以提升10%，电站发电量提升2%，LCOE降低3%。
最后，周洪伟表示，特变电工新疆新能源股份有限公司是全球知名的绿色能源的服务商，公司始终以奉献绿色能源创造美好生活为使命，多年来，公司一直专注于太阳能光伏、风电电力电子能源互联网等领域，目前可以为客户提供清洁能源的项目开发、投融资、设计建设以及智能装备、电站调试以及智能运维整体的解决方案。
截止目前，全球范围内风电和光伏装机电站的数量有5000多座，在Ecloud云平台接入公司自有的光伏风电电站容量有6GW，截止2020年目前光伏逆变器全球出货量是是32GW，SCVG是9GW。
总而言之，在碳中和的大背景下，特变电工新能源将持续围绕新能源的发电、输电、配用电等电力装备领域开展研发创新工作，推动全球清洁能源和绿色产业的发展，为早日实现碳中和奉献出企业的一份力量。
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