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2016年光伏市场变化与技术创新

来源: 苏州诺威特测控科技有限公司

2016/10/13 16:54:34 1008

2016年6月3日国家*正式下达《2016年光伏发电建设实施方案的通知》,通知要求,2016年国内新增光伏电站建设规模18.1GW。相比于2015年*要求的17.8GW略高,2014年完成新增光伏电站装机容量10.6GW。从近几年的光伏装机容量看,光伏发电作为新能源的一个重点行业得到了国家的大力支持,中国也成为近几年光伏新增装机容量zui多的国家之一。

  国家*下达通知要求的2016年新增装机容量里面,其中普通光伏电站项目12.6GW,光伏*技术基地规模5.5GW。在各地配额的分配中可以看到,光伏电站的发展重心慢慢从西北向华东、华北及华中倾斜,这也与近两年西北地区弃光限电严重,很多投资商在考察后止步不前有关。在项目的8个基地中,除了河北500MW是为冬奥会服务,其他7个基本都是山西、内蒙等老的产煤区,这也是国家拉动当地经济发展的一个战略,在煤炭塌陷区大规模建设光伏并网电站,不仅能很好的利用煤炭塌陷区土地,而且拉动当地经济的发展,同时也为国家的新能源产业增添色彩。光伏基地项目也得到了各级政府的支持。

  中国光伏发电产业的市场蛋糕是越做越大,但从长期来看,光伏电价的补贴逐年递减,因投资方要考虑其收益,所以整个产业链的各个厂家的产品的价格也是在递减,产业链的各个厂家逐鹿中原,到底谁胜谁负,需要各厂家苦练内功,一是成本的控制,二是研发出新的技术和新的应用,推出更适应市场,适应客户,高性价比的产品和方案。

  光伏行业是一个竞争充分的领域,从国家光伏项目的角逐可见一斑。在9月底开标的山东项目中,有包括华能、华电、协鑫等行业*的超过60家企业参与竞标,继山西项目竞标报出的zui低上网电价0.61元,再到包头项目竞标报出的超低上网电价0.52元,此次山东项目的上网电价普遍报价在0.8元以上,可以说是稍微回归了一点理性,但市场上还是能处处闻到硝烟的味道。

  9月29日,国家*出台《关于调整新能源上网电价的通知(征求意见稿)》,拟下调风电、光伏的补贴力度,其中光伏电站的上网电价下调较大,光伏地面电站电价降幅在23.5%~31.2%之间,分布式度电补贴降幅在28.6%~52.4%之间。上网电价的巨变必然加剧光伏电站上游各生产厂家的竞争,特别是价格方面。

  在厮杀得如此厉害的红海市场里,光伏产业的上下游企业,从光伏组件、逆变器、主控、箱变厂家到总包商、业主等,终会有一些的内生性强的企业,在激烈的竞争中推陈出新,未来会不会创造一片蓝海?

  光伏组件

  目前太阳能光伏组件的主要材料是晶硅材料(单晶硅、多晶硅)和非晶硅材料(薄膜电池,材料是SiH4),也有以砷化镓材料为主的光伏电池板,虽然其转换效率高,但其成本太高。单晶、多晶和薄膜电池,转换效率从大到小分别是单晶、多晶和薄膜电池,但成本从高到低和其转换效率一样。虽然薄膜电池成本低,但其转换效率低(不到10%),而且其组件衰减较大,所以在大型电站建设的组件使用上,用薄膜电池的较少。

  目前市场上的主要光伏电池板是多晶光伏板和单晶光伏板,晶硅的理论转换效率是28%,在5年前期转换效率不到20%,随着各研究机构及厂家的长期研究开发,单晶和多晶的转换效率已经大大提升,单晶电池板的转换效率已经突破20%,而且随着单晶技术的不断发展,单晶光伏电池板的造价成本在不断降低,其性价比不断提高,目前来看,单晶光伏板是*技术的代表,客户越来越多的选择单晶材料光伏电池板,某些大的集团公司已经单晶材料的电池板。

  随着未来材料基础技术的发展,石墨烯光伏电池板可能会将转换效率提升到60%,这将是一个革命性的进步,将大大节省光伏电站的造价。

  在屋顶光伏领域,未来将慢慢向绿色建筑延伸。今年8月,传奇人物埃隆·马斯克的企业SolarCity宣布将生产太阳能光伏屋顶,这将无疑是B*向前迈进的一大步。

  光伏逆变器

  逆变器作为光伏电站的核心设备,在早期的方案中,一直承袭着集中式的方案,即以2台单机500kW逆变器组成一个1MW光伏组件单元,但此方案存在缺陷是MPPT数量少,另外从汇流箱到逆变器的传输电压低,直流传输损耗大。

  随着生产逆变器的厂家越来越多,竞争越来越激烈,充分的竞争倒逼有实力的逆变器厂家进行方案的创新。华为的组串式方案成为了这个市场的“*条鳗鱼”,对传统的集中式方案有革命性的改变,以小的逆变器(几十千瓦)先对电能进行变换(DC->AC),然后再汇集到箱变,改变了集中式的能量集中逆变的思路,其优势是MPPT数量大大增加了,每2个组串对应1路MPPT,这样一个MW方阵对应有100多路MPPT,但其仍然没有解决箱变前端低压长距离传输的问题。

  逆变器市场的“第二条鳗鱼”出现了,深圳禾望*的集散式方案很好的解决了集中式MPPT数量少和箱变前端低压长距离传输的问题。集散式方案是把MPPT功能前置到汇流箱,能实现和组串式同等的每2个组串对应1路MPPT,很好的解决了集中式MPPT数量少的问题,而且,集散式方案在汇流箱加了DC/DC升压功能,把光伏组串汇集过来的能量经过一个DC/DC升压,升压到800V,相比于集中式的500V-600V和组串式的480V长距离传输,能大大减少线损。集散式集成了集中式的拓扑结构,还是采用能量集中变换的方式,在稳定性和电能质量上继承了集中式的优势,同时具备多路MPPT的特点,可以说是同时兼具了集中式和组串式的优点。

  逆变器市场有了“鳗鱼”的搅动,技术不断革新,现在逆变器实施方案存在三足鼎立的情况 —— 集中式、组串式、集散式。从发电量的提升看,集散式和组串式方案相对集中式方案,能提升3%左右的发电量。 从投入成本上看,集散式方案和集中式方案差不多,而组串式方案的投入成本比其他两个方案高出不少。综合来看,集散式方案是的方案。

  在逆变器方案的选择上,见仁见智,组串式和集散式作为市场的两条鳗鱼,给整个行业也带来了活力,同时给业主带来了更多选择。但从市场竞争的规律来看,性价比高的东西会*重要的地位。

  智能监控

  随着智能化和大数据技术的发展,今年来各个光伏运营业主越来越厌恶了已投产光伏电站的粗放管理。业主希望能实现对电站的实时以及远程监控,并且zui大可能性的实现电站无人值守以及故障的智能诊断。

  中国zui大的光伏电站投资者*已经把光伏电站智能监控作为其电站重点建设的任务之一,集团在研究智能电站解决方案,提出光伏电站“无人值守、状态监测、故障测报、数据推送”等电站管理方针。

  光伏电站智能监控不仅涉及电站监控,而且设计大数据分析及管理领域,已经在很多领域成熟应用云服务,很好的借鉴应用到光伏电站智能化领域。如远景的阿波罗云在其风电领域取得成功后也向光伏领域延伸,此外还有华为的FusionSolar,阳光的iSolarCloud,禾望的hopeCloud。

  远程智能云服务架构

  智能云服务系统能实现电站运维管理的智能化,极大的解放人力,可以实现一些列功能:

  ·运行数据监控

  把所有的光伏电站甚至风电场接入集中监控,远程就能了解到各个电站的运行状况, 不仅各个电气设备的信息,还能精细到各个光伏板子串的信息。

  ·智能故障诊断

  当设备出现故障时,通过庞大的的故障数据库快速判断出是什么故障,并提出建议怎么处理。

  ·远程运维协同

  在一些复杂事件发生的时候,需要团队共同协作讨论,系统地提供了一套闭环的远程运维管理系统。

  ·生产管理功能

  可自动生成周期报表,展示内容丰富,如发电量、功率、故障率等数据,对电站运营状况提供数据依据。

  ·电站生产人员KPI管理

  通过数据分析和管理,对电站管理人员和工作人员的KPI考核提供依据。

  小结

  三尺剑,六均弓,山花映青松;

  清暑殿,广寒宫,疾风撼洪钟。

  光伏行业上下游上千家大大小小的企业盯着这块蛋糕,唯有技术不断创新才能分得一杯羹,各生产厂家都得使出看家本领。竞争倒逼创新,陈腐守旧的企业终将更不上市场的步伐。相信这也是对国家新能源行业的发展起到了非常积极的作用。

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