光伏电站设计方案应用现状和基本选择框架探讨

因地制宜设计光伏电站（一）目前，中国已经成为全球最大的光伏新增装机市场，预计至少在未来3年内，中国都将保持全球最大光伏市场这一行业地位。随着光伏电站规划目标的大幅提升，更多的潜在应用环境进入电站规划者视线，更多的新投资人参与到光伏产业发展之中。近期，在国内也出现了罕见的针对电站设计方案的讨论和思辨，特别是在组串式和集中式这两种光伏逆变器选择上，多位业内人士都有自己的看法，或大胆尝试，或坚持己见，更多的投资人还在观望思考中。与所有事物客观发展和认知规律一样，电站设计同样应该遵循因地制宜科学规律。从2008年全球光伏电站开发产业化、规模化之初，组串式和集中式都已经是成熟的产品方案，在各国的政策引导、应用环境、投资及运维成本等框架下，设计方案逐渐演变成完全由市场选择的。根据全球最权威的光伏逆变器行业研究机构IHS截至2013年12月的统计，容量在5MW以上的光伏电站中，全球约2%的电站采用了组串式方案接入。各代表区域市场里面，比例最高的德国市场，采用组串式方案的比例为12%；近年市场容量排名第一第二的中国和美国市场，采用组串式方案还很低，不到1%。而在MW级以下容量的光伏电站中，随着电站容量的降低，组串式方案的实际应用比例大幅提升。在全球范围内，容量在100KW到1MW之间的光伏电站，实际应用集中式和组串式方案比例持平。统计结果表明方案选择与电站容量大有关联。根据设计院及有资质评估电站的机构技术人员分享，对于超过1MW的电站，集中型方案的优势逐渐体现，超过5MW的电站，基本上会选择集中型方案。考虑到近年组串型逆变器单机功率有显著提升，对所适用的电站容量也相应提升，但整体上，大型电站特别是5MW以上的电站适用集中型方案，小型电站特别是1MW以下的电站适用组串型方案，这个大体框架是不变的。北美主流方案供应商AE公司近期针对组串式和集中式应用经济性发布白皮书，通过计算在北美市场的投入产出，将方案选择框架大体界定在375KW的电站容量，在此容量以上的集中型方案更优，基本也是在沿用以容量来作为基本选择框架的思路。透过大容量这一基本共性，深入了解大型电站大多地势平坦、无遮挡、10KV或以上并网电压、电能质量和电网调度要求高等具体特征，再对比集中型及组成型方案在最大转换效率、电网友好性、规模化应用维护、投入成本和MPPT等特点，就大体掌握了因地制宜选择方案的主要标准。