阳光电源-匹配高功率组件的逆变器技术与系统创新助力平价V7(1)

阳光电源股份有限公司 张显立 20190805 匹配高功率组件的逆变器技术与系统创新助力平价 目录 平价项目的新挑战 01 阳光电源业务进展 03 平价项目解决方案 02 1 平价项目新的挑战 2019 Copyright © SUNGROW.Confidential 平价、竞价项目总体情况 光伏竞价情况 光伏平价情况 分布式 -全额上网 分布式 -自发自用 地面电站 18.12GW （ 79.5%） 工商业分布式 4.67GW （ 20.5%） 4.1GW （ 88%） 0.57GW （ 12%） Source：国家能源局  平价项目 194个共 16.25GW， 覆盖 15个省 ， 其中分布式交易试点项目 26个共 1.47GW  竞价项目 3921个共 22.79GW， 覆盖 22个省 ， 其中分布式项目 3555个共 4.67GW 地面电站 14.78GW （ 90.95%） 分布式交易试点 1.47GW （ 9.05%） 4 2019 Copyright © SUNGROW.Confidential 平价无补贴 竞价低补贴 0.4 0.45 0.55 0.3281 0.3737 0.4589 0.3419 0.4027 0.4817 0 0.2 0.4 0.6 一类资源 二类资源 三类资源 三类地区竞价申报电价情况 指导电价 普通电站平均电价 分布式全额上网平均电价 场景多 补贴低 时间短 应用场景 多样化 平坦地面电站 复杂山丘电站 水面电站 屋顶分布式电站 5 2019 Copyright © SUNGROW.Confidential 分布式项目的主要挑战 设计 难 电 能 波 动 大 ， 功 率 因 数 控 制 难 设 备 供 应 商 多 、 电 站 分 散 ， 运 维 难 涉 及 配 电 房 增 容 ， 改造难 接 入 系 统 形 式 多 样 ， 标 准 化 设 计 难 改造 难 控制 难 运维 难 6 2019 Copyright © SUNGROW.Confidential 2 平价项目解决方案 2019 Copyright © SUNGROW.Confidential 格尔木 500MW项目 1～ 1.6MW子阵 2.5MW子阵 固定支架 固定可调 /平单轴 1000V系统 1500V系统 无超配 1.2倍超配 铜电缆 铝合金电缆 整体系统综合成本降低约 5.3%，系统综合效率提升 9% 8 2019 Copyright © SUNGROW.Confidential 平价方案总体思路：最新的部件结合最优化的系统设计 部 件 逆变器 系 统 设 计 跟踪系统 高效变压器 铝合金线缆 高超配 大子阵 高集成 最优组串 最优线缆 最优布局 1500V 双面大组件 9 2019 Copyright © SUNGROW.Confidential 11% 40% 62% 74% 84% 2016年 2017年 2018年 2019年 2020年 ＜ 1500V 1500V+ 土地面积 减少 2% 电缆降低 5分钱 /Wp 支架桩基降低 5分钱 /Wp 发电量增加 1%~2% 1500V 降本增效 1500V系统已经成为趋势 注：数据来源 :2019 IHS Markit 1500V全球应用趋势 全球 8GW+ 1500V逆变器出货量 10 2019 Copyright © SUNGROW.Confidential 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 345Wp 370Wp 395Wp 405Wp 425Wp 430Wp 455Wp 线缆成本 支架成本 注：未考虑汇流箱成本 455Wp组件与 345Wp组件相比 ， 支架 、 电缆成本节省约 0.11元 /Wp， 同时节省土地成本 不同组件系统 BOS成本对比 组件功率越大，系统成本越低 11 2019 Copyright © SUNGROW.Confidential 不同反射介质发电增益可达 5%-30%， 背面发电 增益主要因素：纬度、地面反射率、组件高度等 太阳光直射 漫反射与散射 双面组件 漫反射与散射 格尔木 500MW电站应用情况：双面组件 +平单轴，相对于固 定式支架，发电量 提高约 21.4%，降低系统的度电成本 双面 +跟踪系统平均提升发电量 10%以上 12 2019 Copyright © SUNGROW.Confidential 最优容配比设计 不超配设计 补偿超配设计 直流侧功率 逆变器额定输出功率 时间 时间 8:00 18:00 8:00 18:00 功率 Pn 逆变器 长期轻载 逆变器额定 功率运行 功率 过去电站设计：以逆变器不限发为原则 • 以最低 LCOE为原则，适当的弃光是合理的、经济的 • 除辐照度以外，还需考虑安装面成本、组件成本、当地电价等 • 高超配设计，电站输出功率曲线波动更小，有助于提升电网友好性 最小 LCOE LCOE 主动 补偿 容配比 现在电站设计：以 LCOE最低为原则 13 2019 Copyright © SUNGROW.Confidential 提高单个子阵容量降低系统成本 大方阵设计可以有效系统成本，目前国内的最优子阵是 3MWac左右。 0.88 0.85 0.83 0.82 0.86 0.85 0.84 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.6MW 2MW 2.5MW 3MW 4MW 5MW 6.25MW 子阵 BOS成本：元 /Wp 国家 美洲 欧洲 东南亚 中国 主流子阵容量设计 2.5～ 6.25MW 3～ 6.25MW 2.5～ 12.5MW 1.6～ 2.5MW 14 2019 Copyright © SUNGROW.Confidential 倾角及间距最优化设计 容配比 1.131，倾角 &支架间距优化结果 项目 38°+8.5m 26°+5.5m 28°+6m 30°+6.5m 30°+7m 31°+7.5m 32°+8m 33°+8.5m 33°+9m 系统成本 (元 /Wp) 4.210 4.173 4.185 4.188 4.191 4.194 4.196 4.200 4.202 LCOE(元 /kWh) 0.3276 0.3308 0.3294 0.3277 0.3268 0.3261 0.3258 0.3261 0.3261 IRR 7.85% 7.7% 7.76% 7.84% 7.88% 7.91% 7.92% 7.91% 7.91% 投资回收年 10.63 10.77 10.71 10.64 10.6 10.57 10.55 10.57 10.57 0.3254 7.94% 10.54 0.3287 7.8% 10.68 0.3354 7.5% 10.97 容配比 1.131(32°+8m) LCOE IRR 回收年 0.3261 10.55 7.92% 容配比 1.226 (31°+9m) 容配比 1.333 (26°+7m) 容配比 1.417 (23°+7m) LCOE IRR 回收年 LCOE IRR 回收年 LCOE IRR 回收年 • 适当降低倾角，减少组件被遮挡时间提升发电量、节省支架成本 • 倾角降低后，适当减小间距，减少电缆及土地成本 • 倾角降低与缩小间距的平衡点因项目而异，针对项目需具体分析 注： 以鄂托克旗某 100MW项目进行分析 15 2019 Copyright © SUNGROW.Confidential 组件排布优化设计 支架类型 支架 （最佳 LCOE） 100MW支架 重 量 （吨） 支架 单瓦价格 （元 /Wp） 桩基 单瓦价格 （元 /Wp） 100MW占地面积 （亩） 系统单瓦成本 （元 /Wp） PR （ %） IRR （ %） LCOE （元 /度电） 2X26阵列 （竖排） 31°+9m 3340.44 0.2739 0.1356 1994 4.129 85.74 8.12 0.3217 2X52阵列 （竖排） 31°+9m 3225.31 0.2645 0.1271 1958 4.109 85.76 8.18 0.3204 4X26阵列 （横排） 30°+9m 3796.52 0.3113 0.1271 1902 4.124 85.86 8.13 0.3213 支架与桩基成本最低为 2X52，系统成本和内部收益率 2X26与 4X26相当 支架 +桩基单瓦成本 (元 /Wp) 0.411 0.392 2X26 2X52 4X26 0.438 1994 1958 1902 100MW占地面积 （亩） 2X26 2X52 4X26 4.129 4.109 4.124 系统单瓦成本 (元 /Wp) 2X26 2X52 4X26 8.12 8.18 8.13 IRR(%) 2X26 2X52 4X26 注： 以鄂托克旗某 100MW项目进行 分析 16 2019 Copyright © SUNGROW.Confidential 配置说明 “匚匚” 设计 4对 MC4 4根 4mm²出线 配置说明 “匚 ” 设计 2对 MC4 2个“ Y”型端子 2根 6mm²出线 匚 2对 MC4端子成本 ≈2个 “ Y”型端子成本 100MW项目电缆成本节省 100万元左右 传 统 方 案 … … + - 4mm² 4mm² 4mm² 4mm² … … + - 6mm² 6mm² 二 汇 一 方 案 线缆优化设计：直流侧二汇一， 100MW项目电缆节省 100万元左右 17 2019 Copyright © SUNGROW.Confidential 300mm2 100MW项目电缆节省 400万元左右 铜铝过渡垫片铜铝过渡端子 注：逆变器输出至箱变低压侧线缆压降按照 150mm²线缆成本增加幅度， 100MW节省 65万元 19 2019 Copyright © SUNGROW.Confidential 无功容量大 逆变器最大无功输出达额定容 量 60%， 功率因数 ±0.8可调 ， 支撑电网效果明显 节省投资 节省 SVG设备投资成本 200万 ，降低 SVG空载损耗电量损失 438万元 20 逆变器新国标对无功容量的要求 更大无功支撑能力， 100MW电站节省 600万以上 2019 Copyright © SUNGROW.Confidential 双面组件 +跟踪系统 1100/1500V系统 单 /双面组件 +固定支架 1100/1500V系统 SG136TX SG3125HV-MV SG3000UD-MV SG225HX 平价项目逆变器解决方案，因地制宜 科学设计 21 2019 Copyright © SUNGROW.Confidential 1100V组串式系统方案 • 高功率组件 • 双面组件 • 集成跟踪电源 及通讯接口 • 12路 MPPT • 13A， 136kW • 直流二汇一 • 交流铝合金线缆 • PLC电力载波通信 • 光纤环网 • insight本地监控 • iSolarCloud智慧能 源管理平台 组件 SG136TX 变压器 电网 COM100 跟踪支架 22 • 推荐 3MW交流方阵 2019 Copyright © SUNGROW.Confidential 1500V组串式系统方案 • 高功率组件 • 双面组件 • 集成跟踪电源 及通讯接口 • 12路 MPPT • 13A， 225kW • 直流二汇一 • 交流铝合金线缆 • PLC电力载波通信 • 光纤环网 • 集成 中压设备及其 测 控 • 集成 单元子阵 数据采集器 • Insight本地监控 • iSolarCloud智慧能 源管理平台 组件 SG225HX 变压器 电网 COM100 跟踪支架 • 推荐 3.15MW交流方阵 23 2019 Copyright © SUNGROW.Confidential 35kV 组件 SG3125HV-MV 直流汇流箱 直流 交流 通讯 电网 智慧能源管理平台 监控系统 阳光云 1500V集中式系统方案 2019 Copyright © SUNGROW.Confidential 25 400V并网分布式电站一体化解决方案 SG100CX SG33/40/50CX EyeS2 EyeM4 智慧能源运维管理平台 阳光云 APP 智慧能源运营管理平台 1 3 2 • 单台通讯方案 方案一 1 • 多台通讯方案 • 最大支持 10台逆变器级联 2 方案二 • 多台通讯方案， • 有功率因数闭环控制要求 • 最大支持 30台逆变器级联 3 方案三 逆变器选型 • 根据项目规模和特点选择逆变器 • 优先推荐功率等级大的逆变器 通讯方案选择 • ≤5台逆变器，推荐 EyeS2单台通讯方案 • 6~10台逆变器，推荐 EyeM4多台通讯方案 • 并网点有功率因数闭环控制要求，采用 COM100通讯方案 COM100 2019 Copyright © SUNGROW.Confidential 26 10kV并网 分布式电站一体化解决方案 组件 组件 直流汇流箱 集中式逆变器 组串式逆变器 DAS1000接入系统 电网 逆变升压系统 电网接入系统 箱变 光伏子阵 2019 Copyright © SUNGROW.Confidential 储能放电 储能充电 P t t U U t 从适应电网向支撑电网发展，应对高渗透率带来的挑战 适应电网 支撑电网 能量平衡 2013：青海光伏低电压穿越试验中仅阳光逆 变器未脱网 2015：首例高海拔光伏藏标测试一次性通过 2016：国内首款通过高电压穿越测试逆变器 2016：安徽金阳等多个光伏电站，成功实现 逆变器无功调度支撑电网 2017：西藏措勤多能互补项目， VSG技术成 功应用 2016：西藏双湖等多个光储微网项目成功 投运 2016： 甘肃金昌项目通过增加储能实现能 量搬移 电压和频率适应性，高 /低电压穿越技术 更大无功容量、 VSG技术，增强电网稳定性 光储融合，平滑输出，能量搬移，实现供需平衡 2019 Copyright © SUNGROW.Confidential 电网 光 伏 系 统 储 能 系 统 光储融合实现 24小时发电 发 电 曲 线 0 40 80 120 160 200 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 储能放电 光伏发电 储能充电 第一天 第二天 第三天 2019 Copyright © SUNGROW.Confidential 3 阳光电源业务进展 2019 Copyright © SUNGROW.Confidential 主营业务 光伏逆变器 风能变流器 储能变流及储能系统 新能源电站集成业务 新能源汽车驱动系统 浮体，漂浮发电系统 智慧运维业务 30