【能源峰会】特变电工乔伟：特变电工在光伏系统集成的领域的经验分享

2015年9月8日，中国新能源峰会在北京顺义国展新馆继续进行。特变电工西安电力设计有限责任公司总工程师乔伟在2015中国光伏技术论坛上做了发言。以下是发言内容：

今天非常高兴跟大家分享技术上的干货，今天是技术论坛，应该在座的各位也是以关注技术为主，我把我们特变电工在光伏系统集成的领域的一些经验做一些分享，或者说还有一些可以拿出来共同探讨的话题，在这儿也是做一个抛砖引玉。

今天讲的主要是四块：第一、介绍一下我们的公司。第二、针对光伏电站建设投资的一些构成进行一下分析。第三、针对不同的设计方案，对电站投资造成怎么样的影响。第四、如何实现优化设计。特变电工电力设计院去年有一点几GW的签约量，公司总公司在西安，我来自新疆，我们在新疆、上海，河北张家口有三个分公司，我们业务分布近两年在海外的业务取得了一些进展。设计院的业务做一个介绍，主要分三块。第一、光伏设计。第二、风电。第三、输变电，主要服务于电网。2014年设计总量1.3GW。

第二、光伏电站的投资构成，这个对于大家来讲应该不陌生，主要构成是机电设备，以及安装的费用。第二、建安费用，其他费用其实也包括前期的费用，土地的费用等等，这块土地的费用目前来讲应该说它的占比也在逐渐发生变化。

下面我们看一下项目收益。我们作为设计单位来讲，是服务于我们的业主，作为业主来讲，其实最重要的指标在于项目的收益，而不是其他一些具体细节，应该从整个角度来看，是收益。影响收益的主要是几个因素，投资、发电量跟上网电价。电价现在是非常明朗的了，不同的区域，不同的项目类型都有相应的政策作为支持。投资和发电量应该说对于项目的收益影响最直接的两个因素，下面我们看一下。

这张表其实一个很简单的表，我们总投资的降低跟发电量到底是一个什么样的关系。我们发电量的降低会造成收益率的降低，这个其实是一个直线的关系。投资来讲，应该说在这个图上来看，投资应该说最主要的环节是在于立项跟设计阶段对于整个投资的构成是比较直接的。比如说，我们之前也有一个项目，它的选址对这个项目的构成来讲，成本的投资的构成有非常直接的关系。所以说，到了采购的阶段跟实施的阶段，相对已经固化下来了，差异就不是太大了。

第三、针对电站投资影响力的具体分析。这里面应该说四块，光伏、电气、建筑结构，这里面建筑跟结构涉及到的比例比较小一些，影响最大的是光伏专业，光伏专业来讲，包括从倾角的选择，间距的选择，场地的布置，这一块对于整个光伏项目来讲，它的灵魂就在于我们光伏专业来体现。如果说光伏专业确定了之后，我们可以去改善，去优化的空间就比较有限了。

下面举一个案例，这个是我们在一个140MWp的项目，这个区域通过软件计算它的最佳倾角25度，在25度的情况下，倾斜面接受的辐射量是最大的，但是25度对于项目投资来讲，它就是最优的。我们看一下，这个项目选择了有五个倾角进行了对比，对比的结果就是不同的倾角会导致前后排间距的变化，变化了之后，对于同一个区域，或者说一个限定的土地范围内，它的装机容量有一个比较大的差异。我们可以看到25度是最高55万块，17度最高61万块，这样在同一个范围内，我们的项目的体量就发生变化了。我们以往是根据我的项目规模去确定土地，当然，我们这块是认为我们能够把土地的效益发挥出来，应该说它的综合性会更明显一点。下面我们看一下这个曲线。这张图其实是刚才的那个表，不同的倾角下它的数量。

这张图可以看到有几条曲线，一个是工程总投资。工程总投资会随着倾角的减小而增加。收益率的曲线，差异并不是很大，但是可以看到，在21度倾角在这个区域进行布置完之后，可以体现出来它的收益率7.35。它跟其他的来比这是比较突出的。这点就是今天在这儿跟大家分享的一个具体的内容。我们以往是习惯采用固定的这样一个装机容量，而我们针对目前可能在开发的过程中大家会遇到土地的选择是难度越来越大，所以我们在这儿提出选择一个能够把这个项目的效益发挥到最大的倾角，而不是在它的倾斜面最大的倾角。

第四、我们设计优化的话题。其实就是针对优化来讲，应该说有几个基础方面的因素。第一、应该有一个完善的设计组织管理这样一个机构。第二、要有一个专业的具有丰富经验的设计团队。然后，设计的专业性方案的一个提出、评价，最后是针对设计环节的一个沟通，沟通主要包括几个方面，一方面是跟投资人，一方面是在实施阶段，跟各个厂家，各个实施单位。对于我们整个设计，整个光伏系统从无到有的过程，应该是经过设计实施的过程，就是从无到有的过程，这个需要多方共动的一个协调努力。

这个是我们一个工程设计软件，这个软件是我们在2011年接的一个“863项目”，我们跟软件开发商一起完成了一个针对光伏系统的一个设计软件，当然这个软件目前也在升级的过程中。我们通过地形图反馈成我们可以看到的三维的，在三维的基础上进行总图的布置。PR值，在我们光伏项目执行的最终进行验收的过程中，对于验收的这个标准应该说中外的差异比较大，我们去年承接了一个巴基斯坦这样一个100兆瓦的项目，执行完之后，德国人进行监理，德国人进行监理只在乎的指标只有一个就是PR，这个PR还有一定的差异，我们国内提出来交流比直流，德国人是采取直流比辐射量。针对光伏电站系统价值提升的一个策略，这张图大家见的很多了，在我们影响光伏系统效率的因素主要这几方面，灰尘、温度、组件的匹配性、逆变器效率，变压器效率，交直流损耗，我们可以做这几个方面。第一、灰尘的覆盖可以通过运维实现灰尘覆盖这块，降低它的影响。温度我们是没有什么有效的办法，组件的匹配性，交直流的损耗，对于我们在设计环节，或者在项目建设初期这三个方面是可以做大量的工作，来改善整个系统的效率。这就是针对刚才几个方面，不细说了。

具体的方案，说一下我们关于组串的匹配，我们在2010年也就提出针对组件，根据它的电流进行包装，这个工作由组件厂家完成，保证同一串电流来的一致性，尽量保持一致，这是在2010年就在做的事。第三方面是集电线路的优化方案，从直观上来讲，光伏区的集电线路，我们对它的直接的感官没有什么区别，其实我们去细研究，这个组串的接线方式，对于成本，对于效益有非常大的影响，这个我们可以会后跟大家一块共同交流，研究。看似简单，其实在内部的连接还是挺有讲究。我们在2015年特别是提出非晶合金变压器的应用，这款变压器，大家了解它的优势主要在于空载，空载的情况下，铁损比较低比一般的变压器，所以针对我们工作的工矿来讲，非晶合金变压器也是有一定的优势。当然，在整个集团也是在变压器的领域逐步向非晶合金去转换。

我们方针系统设计的盐酸分析，我们在之前要对它进行评价，评价它的电气的匹配性，我们的交直流的损耗。我们其实做光伏区工作的时候，我们每一根电缆都要算它的损耗，这可能就是在业内有些事情做的比较粗放一点，这个在我们去年跟德国人一块儿去完成这个巴基斯坦项目的时候感触非常深。每一条电缆都要算它的损耗，然后把整个损耗集合在一块，是否达标，不达标的情况下，进行电缆的选型，甚至由于组串直流电缆的长短不一，导致电压偏离较大的情况下，还要进行电缆的往小的选型。

通过以上的方案，基本上可以在组串的匹配这一块，在我们的直流线路损耗，还有我们的变压器这一块有一个比较明显的提升，当然灰尘这块，我们就不用去考虑，占到7%一个行业比较通用的素质进行评估的。这张表主要体现的是我们的发电量，发电量每提升1%，我们项目的收益率其实是一条直线的关系，但是这是一个线性的关系。

下面就是我们其实针对光伏项目来讲，现在应该说开发遇到的问题越来越多，我们涉及到的领域也越来越复杂，从山地、鱼塘、湖泊，甚至河道，我们都进行了尝试，而且现在滩涂开发也是出于无奈，我们已经从陆地慢慢变化到了水塘边了。但是，我们现在在做的研究有几个方面，一个是有飘浮，应该在很多区域水体的开发还是有一定的优势。然后，飘浮也是我们目前跟业主重点研究的方向。今天主要跟大家分享的内容就这么多，我们今天能够在这儿遇到也是感谢组委会的邀请，针对我们光伏行业来讲，路还长，我希望能够跟大家一块儿共同来切磋，我们一块儿来改善我们这个光伏这样一个环境，谢谢大家!