1500Vdc在光伏系統中的應用

降低成本，提高效率一直是電工人們努力的方向

1500Vdc在光伏系統中的應用-太陽能的優勢

1500VDC趨勢與奇偶校驗系統的必然選擇

降低成本和提高效率一直是電工人們努力的方向。 其中，技術創新的作用至關重要。 2019年，隨著中國的加速補貼，1500Vdc寄予厚望。

根據研究與分析機構IHS的數據，1500Vdc系統於2012年首次提出，FirstSolar在1500年投資了世界上第一座2014Vdc光伏電站。2016年1500月，國內首個30Vdc示範項目格爾木陽光啟恆新能源格爾木1500MW光伏發電項目正式並網發電，標誌著光伏系統中的2018Vdc國內應用已真正進入大規模實際示範應用階段。 兩年後的1500年，2018Vdc技術已在國際和國內大規模應用。 在0.31年開始建設的第三批國內領先項目中，投標價格最低（1500元/ kWh）的Golmud項目，GCL Delingha和Chint Baicheng項目均採用1000Vdc技術。 與傳統的11500Vdc光伏系統相比，XNUMXVdc在光伏系統中的應用近來得到了廣泛的應用。 然後我們可以很容易地遇到這樣的問題：

為什麼要將電壓從1000Vdc增加到1500Vdc？

除逆變器外，其他電氣設備還能承受1500Vdc的高壓嗎？
使用後1500Vdc系統的效能如何？

1. 1500Vdc在光伏系統中應用的技術優缺點

優勢分析

1）減少接線盒和直流電纜的數量
在《光伏電站設計規範》（GB 50797-2012）中，光伏組件和逆變器的匹配應符合以下公式：根據以上公式和組件的相關參數，1000Vdc系統的每一串通常由22個組件組成，而1500Vdc系統的每個串可允許32個組件。

以一個285W模塊的2.5MW發電單元和串式逆變器為例，1000Vdc系統：
408根光伏線，816對樁基
34台75kW串列逆變器

1500Vdc系統：
280組光伏組串
700對樁基
14台75kW串式逆變器

隨著減少串的數量，將減少組件之間連接的直流電纜以及串和逆變器之間的交流電纜的數量。

2）減少直流線損
∵P = IRI = P / U
∴U增加1.5倍→I變為（1 / 1.5）→P變為1 / 2.25
∵R =ρL/ S DC電纜L變為0.67，是原始值的0.5倍
∴R（1500Vdc）<0.67 R（1000Vdc）
總之，DC部分的1500VdcP約為0.3VdcP的1000倍。

3）減少一定數量的工程和故障率
由於減少了直流電纜和接線盒的數量，因此在施工期間安裝的電纜接頭和接線盒接線的數量將減少，並且這兩點很容易發生故障。 因此，1500Vdc可能會降低一定的故障率。

4）減少投資
增加單弦組件的數量可以降低單瓦的成本。 主要區別是樁基礎的數量，直流會聚後電纜的長度以及接線盒（集中式）的數量。

相對於22Vdc系統的1000串方案，32Vdc系統的1500串方案可為電纜和樁基節省大約3.2點/ W。

劣勢分析

1）設備需求增加
與1000Vdc系統相比，提高到1500Vdc的電壓對斷路器，保險絲，防雷設備和開關電源有重大影響，並對耐壓和可靠性提出了更高的要求，並且設備的單價會相對提高。

2）更高的安全要求
電壓增加到1500Vdc後，電擊穿的風險增加，從而改善了絕緣保護和電氣間隙。 另外，一旦直流側發生事故，將面臨更加嚴重的直流滅弧問題。 因此，1500Vdc系統增加了系統的安全保護要求。

3）增加PID效應的可能性
光伏模塊串聯連接後，高壓模塊的電池與地面之間形成的洩漏電流是PID效應的重要原因。 電壓從1000Vdc增加到1500Vdc後，很明顯，電池與地面之間的電壓差會增加，這會增加PID效應的可能性。

4）增加匹配損失
光伏串之間存在一定的匹配損失，這主要是由於以下原因造成的：

  • 不同光伏模塊的出廠功率偏差為0〜3％。 在運輸和安裝過程中形成的裂紋會導致功率偏差。
  • 安裝後衰減不均勻和阻塞不均勻也會導致功率偏差。
  • 鑑於上述因素，將每個字符串從22個組件增加到32個組件將明顯增加匹配損耗。
  • 針對上述1500V問題，經過近兩年的研究和探索，設備公司也做出了一些改進。

二，1500Vdc光伏系統核心設備

1.光伏模塊
First Solar，Artus，Tianhe，Yingli等公司率先推出了1500Vdc光伏模塊。

自1500年建成世界第一座2014Vdc光伏電站以來，1500V系統的應用量一直在不斷擴大。 在這種情況下，IEC標准開始將1500V相關規範納入新標準的實施中。 2016年，IEC 61215（用於C-Si），IEC 61646（用於薄膜）和IEC61730是低於1500V的組件安全標準。 這三個標準補充了1500V組件系統的性能測試和安全測試要求，並突破了1500V要求的最後障礙，這極大地促進了1500V電站標準的符合性。

目前，中國國內一線製造商已經推出了成熟的1500V產品，包括單面組件，雙面組件，雙層玻璃組件，並獲得了IEC相關認證。

針對1500V產品的PID問題，當前主流製造商採取以下兩種措施來確保1500V組件和常規1000V組件的PID性能保持在同一水平。

1）通過升級接線盒並優化組件佈局設計，以滿足1500V爬電距離和電氣間隙要求；
2）將背板材料的厚度增加40％，以增強絕緣並確保組件的安全性；

為了獲得PID效果，每個製造商都保證在1500V系統下，該組件仍保證PID衰減小於5％，從而確保常規組件的PID性能保持在同一水平。

2.變頻器
SMA / GE / PE / INGETEAM / TEMIC等國外製造商普遍在1500年左右推出2015V逆變器解決方案。許多國內一線製造商已經推出了基於1500V系列的逆變器產品，例如Sungrow SG3125，華為的SUN2000HA系列等，以及是第一個在美國市場發布的產品。

NB / T 32004：2013是家用逆變器產品上市時必須滿足的標準。 修訂標準的適用範圍是連接到光伏電源電路的光伏並網逆變器，其電壓不超過1500V DC，交流輸出電壓不超過1000V。 該標準本身已經包括DC 1500V範圍，並給出了PV電路過電壓，電氣間隙，爬電距離，工頻耐受電壓和其他測試的測試要求。

3.匯流箱
匯流箱和每個關鍵設備的標準已經準備就緒，並且1500Vdc進入了匯流箱認證標準CGC / GF 037：2014“光伏匯流排設備技術規範”。

4.電纜
目前，還引入了1500V的光伏電纜標準。

5.開關和防雷保護
在1100Vdc時代的光伏行業中，逆變器的輸出電壓高達500Vac。 您可以藉用690Vac配電開關標準系統和配套產品； 從380Vac電壓到500Vac電壓，沒有開關匹配問題。 但是，在2015年初，整個光伏和配電行業沒有800Vac / 1000Vac配電開關和其他規格，導致整個產品的支持困難並且支持成本高昂。

綜合說明

1500Vdc光伏系統已在國外廣泛使用，並且已經成為全球成熟的應用技術。
因此，光伏系統的主要設備已實現量產，與2016年的演示階段相比價格大幅下跌。

1500Vdc在光伏系統中的應用
如上所述，1500Vdc光伏系統因其總體成本低，發電量高而早在2014年就已在國外應用。

全球1500Vdc在光伏系統探索案例中的應用

2014年1500月，第一個太陽能宣佈在新墨西哥州的戴明市建成的第一座52Vdc電廠已投入使用。 該電站的總容量為34MW，1000個陣列採用1500Vdc結構，其餘陣列採用XNUMXVdc結構。

SMA於2014年3.2月宣布，其在德國北部卡塞爾Niestetal的Sandershauser Berg工業園區建造的1500MW光伏電站已投入使用，該電站使用XNUMXVdc系統。

1500Vdc已廣泛用於低成本項目

目前，LSP已經成功開發 T1 + T2 B + C級，I + II級PV電湧保護器SPD 1500Vdc，1200Vdc，1000Vdc，600Vdc 被廣泛用於太陽能光伏發電。

1500Vdc在光伏系統中的應用-家用太陽能電池的太陽能

1500Vdc在光伏系統中的大規模應用

越南富安華輝的257兆瓦光伏發電項目首次成功並網。 所有1500V容器式逆變器升壓集成解決方案都被成功地用於從設計，建造到並網的驗收。 該項目位於越南富安省富化縣華輝鎮，屬於中部和南部沿海地區。 考慮到當地的地理環境和項目的經濟性，項目客戶最終選擇了1500V容器式逆變器升壓集成解決方案。

可靠的解決方案
在示范光伏電站項目中，客戶對建築和產品質量有嚴格的要求。 該項目在直流側的安裝容量為257 MW，由1032套1500V直流匯流箱，86套1500Vdc 2.5MW集中式逆變器，43套5MVA中壓變壓器和集裝箱一體化解決方案組成用於環形網絡機櫃，安裝和調試容易，可縮短施工週期並降低系統成本。

1500V解決方案匯集了“大技術”
1500V集裝箱式逆變器升壓集成解決方案具有1500V，大方陣，高容量比，大功率逆變器，集成逆變器升壓等特點，降低了電纜，接線盒等設備的成本。 降低了初始投資成本。 特別是，高容量比率設計可有效地提高總體提升線利用率，並通過主動超額配置來設置合理的容量比率，以使系統LCOE達到最佳狀態。

1500VDC解決方案用於越南900MW以上的光伏項目中。 越南富安華輝257MW光伏項目是最大的單一光伏電站項目。 該項目建成後，作為越南首批新能源示範項目，將優化越南的電力結構，緩解越南南部的電力短缺問題，對促進越南的經濟和社會發展具有重要意義。

光伏系統中1500Vdc的應用還遠未達到規模？

與光伏電站中廣泛使用的1000Vdc光伏系統相比，以逆變器製造商為首的1500Vdc在光伏系統中的應用研究已成為行業技術熱點。

很容易出現這樣的問題：
為什麼要將電壓從1000Vdc升高到1500Vdc？

除逆變器外，其他電氣設備還能承受1500Vdc的高壓嗎？
現在有人在使用1500Vdc系統嗎？ 效果如何？

1500Vdc在光伏系統中應用的技術優缺點

1.優勢分析
1）減少對匯流箱和直流電纜的使用。 1000Vdc系統的每個串通常包含22個組件，而1500VDC系統的每個串可以包含32個組件。 以265W模塊1MW機組為例，
1000Vdc系統：176個光伏串和12個匯流箱;
1500Vdc系統：118個光伏串和8個匯流箱;
因此，從光伏模塊到匯流箱的直流電纜的量約為0.67倍，從匯流箱至逆變器的直流電纜的量約為0.5倍。

2）減少直流線路損耗∵P損耗= I2R電纜I = P / U
∴U增加1.5倍→I變為（1 / 1.5）→P損失變為1 / 2.25
此外，R電纜=ρL/ S，DC電纜的L變為0.67，是原始電纜的0.5倍
∴R電纜（1500Vdc）<0.67R電纜（1000Vdc）
總之，直流部分的1500VdcP損耗約為0.3VdcP損耗的1000倍。

3）減少一定數量的工程和故障率
隨著直流電纜和匯流箱數量的減少，施工過程中安裝的電纜接頭和匯流箱接線的數量將減少，這兩點容易出現故障。 因此，1500Vdc可能會降低一定的故障率。

2.劣勢分析
1）設備要求的提高與1000Vdc系統相比，將電壓提高到1500Vdc對斷路器，熔斷器，避雷器和開關電源有重大影響，並提出了更高的電壓和可靠性要求。 提升。

2）更高的安全要求電壓升至1500Vdc後，會增加電氣擊穿和放電的危險，因此應改善絕緣保護和電氣間隙。 另外，如果在直流側發生事故，將面臨更嚴重的直流滅弧問題。 因此，1500Vdc系統提出了系統對安全保護的要求。

3）增加可能的PID效應光伏組件串聯後，高壓模塊的電池與地面之間形成的洩漏電流是PID效應的重要原因（有關詳細說明，請回复“ 103 ”）。 電壓從1000Vdc增加到1500Vdc後，很明顯，電池芯片和地面之間的電壓差會增加，這會增加PID效應的可能性。

4）匹配損耗增加光伏串之間存在一定的匹配損耗，主要是由於以下原因造成的：
不同光伏模塊的出廠功率偏差為0〜3％。
在運輸和安裝過程中形成的隱藏裂縫會導致功率偏差
安裝後衰減不均和屏蔽不均勻也會導致功率偏差。
鑑於上述因素，將每個字符串從22個組件增加到32個組件將明顯增加匹配損耗。

3.綜合分析在上面的分析中，可以將1500Vdc與1000Vdc進行比較可以提高性價比，因此需要進行進一步的計算。

簡介：與光伏電站中廣泛使用的1000Vdc光伏系統相比，以逆變器製造商為主導的1500Vdc在光伏系統中的應用研究已成為最近的行業技術熱點。 這樣我們就可以很容易地提出這樣的問題。

二，1500Vdc光伏系統的核心設備
1）光伏組件目前，FirstSolar，Artes，Trina，Yingli等公司已經推出了1500Vdc光伏組件，包括常規組件和雙層玻璃組件。
2）逆變器目前，主流廠商已經推出了容量為1500MVA〜1MVA的4Vdc逆變器，並已在示範電站中得到應用。 1500Vdc的電壓等級已被相關的IEC標準所涵蓋。
3）匯流箱和其他關鍵部件的標準已經準備好，匯流箱和關鍵部件的標準已準備就緒，並且1500Vdc進入了匯流箱認證標準CGC / GF037：2014“光伏組合設備技術規範”； 大部分IEC標準已將1500Vdc澄清為屬於低壓指令類別，例如斷路器標準IEC61439-1和IEC60439-1，光伏專用保險絲IEC60269-6和光伏專用防雷裝置EN50539-11 / -12 。

但是，由於1500Vdc光伏系統仍處於示範階段，市場需求有限，上述設備尚未開始批量生產。

1500Vdc在光伏系統中的應用

1.馬喬斯普林斯太陽能電站
Firstsolar於2014年1500月宣布，新墨西哥州戴明市建成的第一座52Vdc電站投入使用。 該電站的總容量為34MW，1000個陣列使用1500Vdc結構，其餘陣列使用XNUMXVdc結構。
SMA於2014年3.2月宣布，其位於德國北部卡塞爾Niestetal工業園區Sandershauser Bergindustrialpark的1500MW光伏電站已投入使用。 電廠使用XNUMXVdc系統。

2.在中國的應用案例
格爾木陽光啟恆新能源格爾木30MW光伏項目
2016年1500月，國內首個30Vdc光伏發電系統示範項目格爾木陽光七恆新能源格爾木1500MW光伏並網發電項目正式並網發電，標誌著國內XNUMXVdc光伏系統已真正進入實際演示應用階段。

1500V相關光伏產品的開發已經成為趨勢

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當前的太陽能光伏系統中的光伏組件和電氣設備是根據1000V的直流電壓要求設計和製造的。 為了獲得更好的光伏系統產量，在減少光伏發電成本和效率補貼的情況下，迫切需要突破。 因此，開發與1500V相關的光伏產品已成為一種趨勢。 1500V高壓組件和配套的電氣設備意味著更低的系統成本和更高的發電效率。 引入這種新設備和技術可以使光伏行業逐漸擺脫對補貼的依賴，並儘早實現同等的在線訪問。 太陽能光伏模塊，逆變器，電纜，匯流箱和系統優化對1500V的要求”

上面顯示了1500V系統的相關核心設備。 每個設備的1500V要求也相應地發生了變化：

1500V組件
•更改了組件的佈局，這需要更長的組件爬電距離；
•組件材料的變化，增加了背板的材料和測試要求；
•增加了對組件絕緣，耐電壓，濕漏和脈衝的測試要求；
•組件成本基本持平，性能得到改善；
•當前有針對1500Vdc系統組件的IEC標準。 如IEC 61215 / IEC 61730;
•主流製造商的1500Vdc系統組件已通過相關認證和PID性能測試。

1500V直流電纜
•絕緣，護套厚度，橢圓率，絕緣電阻，熱膨脹，鹽霧和耐煙性測試以及光束燃燒測試存在差異。

1500V匯流箱
•有關電氣間隙和爬電距離，工頻電壓以及沖擊耐受電壓和絕緣電阻的測試要求；
•避雷器，斷路器，保險絲，電線，自供電電源，防反向二極管和連接器有所不同；
•匯流箱和關鍵組件的標準到位。

1500V逆變器
•避雷器，斷路器，保險絲和開關電源不同；
•電壓上升引起的絕緣，電氣間隙和擊穿放電；
•1500V電壓等級已被相關的IEC標準所涵蓋。

1500V系統
在1500V系統串的設計中，1000V系統的每個串的組件以前是18-22，現在1500V系統將使串聯的組件數大大增加到32-34，從而減少了多個串並成為一個現實。

當前的光伏發電系統，直流側電壓450-1000V，交流側電壓270-360V； 1500V系統中，單串組件的數量增加了50％，直流側電壓為900-1500V，交流側為400-1000V，不僅直流側的線損降低了，交流側的線損也大大降低了。 組件，逆變器，電纜，匯流箱和系統優化對1500V的要求”

在逆變器方面，過去使用1MW集中式逆變器，現在在使用2.5V系統後可以將其擴展到1500MW逆變器。 交流側的額定電壓增加。 功率和交流側相同的逆變器減小的輸出電流有助於降低逆變器的成本。

通過綜合計算，經過1500V系統的技術改進，總體系統成本可降低約2美分，系統效率可提高2％。 因此，1500V系統的應用對降低系統成本有很大的幫助。

通過使用1500V系統，串聯組件的數量增加，並聯連接的數量減少，電纜的數量減少，並且組合器和逆變器的數量減少。 電壓增加，損耗減少，效率提高。 減少的安裝和維護工作量還減少了安裝和維護成本。 這樣可以降低電成本的LCOE值。

大趨勢！ 1500V光伏系統加速了平價時代的來臨

在2019年，隨著光伏政策的變化，該行業正在努力降低電力成本，而朝著負擔得起的互聯網接入邁進是不可避免的趨勢。 因此，技術創新是突破口，降低電力成本，減少對補貼的依賴已成為光伏產業健康發展的新方向。 同時，中國作為光伏產業的全球領先製造商，已經幫助大多數國家實現了互聯網平價，但由於各種原因，它與互聯網平價仍然相距遙遠。

海外光伏市場能夠實現均等的主要原因是，除了中國在融資，土地，交通，照明，電價等方面的優勢外，更重要的和可汲取的教訓是，它們相對於中國而言更加先進的。 例如，具有1500V電壓的光伏系統。 目前，與1500V電壓等級相關的產品已成為海外光伏市場的主流解決方案。 因此，家用光伏發電還應著眼於系統級創新，加快1500V等先進技術的應用，實現電站成本的降低，效率的提高和質量的提高，全面推動光伏產業向平價時代邁進。

1500V浪潮席捲全球

根據IHS報告，最早建議使用1500V系統的時間可以追溯到2012年。到2014年，FirstSolar投資了第一座1500V光伏電站。 根據FirstSolar的計算：1500V光伏電站通過增加串聯光伏模塊的數量來減少並聯電路的數量。 減少接線盒和電纜的數量； 同時，當電壓升高時，電纜損耗進一步降低，系統的發電效率得到提高。

2015年，中國領先的逆變器製造商陽光電力在行業中率先推廣了基於1500V逆變器設計的系統解決方案，但是由於其他支持組件尚未在中國形成完整的產業鏈，因此投資公司對此知之甚少，它沒有在大規模的國內推廣之後優先考慮海外擴張，而是先“征服”了世界，然後又回到了中國市場。

從全球市場的角度來看，1500V系統已成為大型光伏項目降低成本，提高效率的必要條件。 在印度和拉丁美洲等電價低廉的國家，大型地面光伏電站幾乎都採用1500V招標方案。 歐美擁有發達電源市場的國家/地區已將直流電壓從1000V光伏系統切換到1500V； 越南和中東等新興市場已直接進入1500V系統。 值得注意的是，1500伏特GW級的光伏項目已在全球範圍內使用，並以超低的上網電價屢創全球紀錄。

在美國，1500年2016Vdc設備的裝機容量佔30.5％。 到2017年，這一數字翻了一番，達到64.4％。 預計到84.20年，這個數字將達到2019％。據當地EPC公司稱：“每年每個新的7GW地面電站都使用1500V。 例如，剛剛連接到電網的懷俄明州的第一個大型地面光伏電站就使用了太陽能電源1500V集中式逆變器解決方案。

據估算，與1000V系統相比，成本降低和效率提高1500V主要體現在：

1）串聯連接的組件數已從24個塊/字符串增加到34個塊/字符串，從而減少了字符串數目。 相應地，光纜的消耗減少了48％，匯流箱等設備的成本也降低了約1/3，成本降低了約0.05元/ Wp；

2）串聯組件數量的增加使支撐，樁基，施工和安裝的系統成本降低約0.05元/ Wp；

3）1500V系統的交流並網電壓從540V增加到800V，並網點減少，交流和直流側系統損耗可降低1〜2％。

4）根據海外市場的成熟情況，單個子陣列的最佳容量可以設計為在6.25V系統中為1500MW，在某些地區甚至可以達到12.5MW。 通過增加單個子陣列的容量，可以降低諸如變壓器之類的交流設備的成本。

因此，與傳統的1000V系統相比，該1500V系統可降低成本0.05〜0.1元/ Wp，實際發電量可增加1〜2％。

乘以“潛在的” 1500Vdc系統國內市場

與國際市場相比，在中國光伏產業的早期，由於技術產業的不成熟供應鏈，1500V系統起步較晚，發展緩慢。 陽光電力等僅有的幾家領先公司已經完成了研發和認證。 但是隨著1500V系統在全球範圍內的興起，國內市場已經利用了它，並在1500V系統及其應用的開發和創新方面取得了良好的成果：

  • 2015年1500月，由陽光電力在中國研發製造的第一台1500V集中式逆變器成功完成了並網測試，並在國內市場拉開了XNUMXV技術的序幕。
  • 2016年1500月，國內首個XNUMXV光伏發電系統示範項目並網發電。
  • 2016年1500月，在國內首個大同領導項目中，分批應用了XNUMXV集中式逆變器。
  • 2016年1500月，陽光電力率先推出了世界上第一台XNUMXV串式逆變器，進一步提高了家用光伏逆變器的國際競爭力。

同年，中國首個1500V光伏系統基準測試項目在青海省格爾木市正式並網發電，標誌著國內1500Vdc光伏系統已開始進入實際應用領域。 該電站的總裝機容量為30MW。 陽光電力為該項目提供了一套完整的解決方案，將電纜投資成本降低了20％，成本降低了0.1元/ Wp，並大大降低了交，直流側線路損耗和變壓器低壓側繞組損耗。

1500V已成為全球市場的主流

降低成本和提高效率的1500V系統已逐漸成為大型地面電站的首選。 關於1500V系統的未來發展，IHS預測1500V逆變器的份額將在74年繼續增加到2019％，到84年將猛增到2020％，成為該行業的主流。

從1500V裝機容量的角度來看，2年僅為2016GW，30年超過2018GW。僅在短短兩年內就實現了14倍以上的增長，並有望保持持續的高速增長趨勢。 預計2019年和2020年的累計出貨量將超過100GW。 對於中國企業而言，陽光電力已在全球範圍內安裝了超過5GW的1500V逆變器，併計劃在1500年推出更先進的2019V系列燈串和集中式逆變器，以滿足快速增長的市場安裝需求。

將直流電壓提高到1500V是降低成本和提高效率的重要變化，現已成為國際光伏發展的主流解決方案。 隨著中國補貼減少和比價時代的到來，1500V系統還將在中國得到越來越廣泛的應用，從而加速了中國全面比價時代的到來。

1500V光伏系統的經濟分析

1500Vdc在光伏系統中的應用-帶電池的並網光伏系統

從2018年開始，無論國外還是國內，1500V系統的應用比例都越來越大。 根據IHS統計，1500年國外大型國外地面電站50V的應用量超過2018％; 根據初步統計，在2018年的第三批領跑者中，1500V應用的比例在15％至20％之間。

1500V系統能否有效降低該項目的用電成本？ 本文通過理論計算和實際案例數據對兩種電壓水平的經濟性進行了比較分析。

光伏系統如何工作並網光伏系統

一，基本設計方案

為了分析光伏系統中1500Vdc應用的成本水平，使用常規設計方案將項目成本與傳統1000V系統成本進行比較。

1.計算前提
1）地面電站，地勢平坦，裝機容量不受土地面積的限制；
2）項目現場的極端溫度和極低溫度應按40℃和-20℃考慮。
3）所選組件和逆變器的關鍵參數如下表所示。

2.基本設計方案
1）1000V系列設計方案
22 310W雙面光伏模塊形成一個6.82kW分支，2個分支形成一個正方形陣列，240個分支總共形成120個正方形陣列，並進入20個75kW逆變器（在DC側分配1.09倍，在背面獲得增益） 15％，是超額配置的1.25倍），從而形成1.6368MW的發電單元。

該組件根據4 * 11進行水平安裝，並安裝前後雙立柱固定支架。

2）1500V系列設計方案
34 310W雙面光伏模塊形成一個10.54kW分支，2個分支形成一個正方形矩陣，324個分支總共形成162個正方形陣列，並安裝了18 175kW逆變器（直流側過分配1.08倍，返回考慮到15％，這是形成1.25MW發電機組的3.415倍的超額配置。

該組件按照4 * 17水平安裝，並且前後雙立柱固定支架也是如此。

二，1500V對初期投資的影響

根據上述設計方案，對1500V系統和傳統1000V系統的工程量和成本進行比較分析如下。
表3：1000V系統的投資構成
表4：1500V系統的投資構成

通過比較分析發現，與傳統的1000V系統相比，該1500V系統節省了約0.1元/ W的系統成本。

離網光伏系統

三，1500V對發電的影響

計算前提：
使用相同的組件，不會因組件的不同而導致發電量的差異。 假設地形平坦，則不會因地形變化而遮擋陰影；
發電量的差異主要基於兩個因素：組件和串之間的失配損耗，直流線損耗和交流線損耗。

1.組件和琴弦之間的失配損耗
單個分支的串聯組件數量已從22個增加到34個。由於不同組件之間的功率偏差為±3W，因此1500V系統組件之間的功率損耗將增加，但無法定量計算。
單個逆變器的訪問路徑數已從12增加到18，但是逆變器的MPPT跟踪路徑數已從6增加到9，以確保2個分支對應於1個MPPT。 MPPT損失不會增加。

2.直流和交流線損
線損計算公式
Q損耗= I2R =（P / U）2R =ρ（P / U）2（L / S）

1）直流線損的計算
表：單個分支的直流線損比
通過以上理論計算，發現1500V系統的直流線損是0.765V系統的1000倍，相當於將直流線損降低了23.5％。

2）交流線損的計算
表：單個逆變器的交流線損比
根據以上理論計算，發現1500V系統的直流線路損耗是0.263V系統的直流線路損耗的1000倍，相當於將交流線路損耗降低了73.7％。

3）實際案例數據
由於組件之間的失配損耗無法定量計算，並且實際環境更加負責，因此將以實際情況為例進行進一步說明。
本文使用前鋒項目第三批的實際發電數據。 數據收集時間為2019年2月至XNUMX年XNUMX月，共XNUMX個月。

表：1000V和1500V系統之間的發電比較
從上表可以看出，在相同的項目地點，使用相同的組件，逆變器製造商的產品以及使用相同的支架安裝方法，在2019年1500月至1.55年1000月期間，XNUMXV系統的發電小時為XNUMX％高於XNUMXV系統。
可以看出，儘管增加單串組件的數量會增加組件之間的失配損耗，因為它可以將DC線路損耗減少約23.5％，將AC線路損耗減少約73.7％，但是1500V系統可以增加項目發電。

四，綜合分析

通過上面的分析，我們發現與傳統的1000V系統相比，1500V系統，

1）可節省約0.1元/ W的系統成本；

2）雖然增加單串組件的數量會增加組件之間的失配損耗，但是由於它可以將DC線路損耗減少約23.5％，將AC線路損耗減少約73.7％，因此1500V系統將增加項目發電。

因此，在光伏系統中應用1500Vdc的電源成本可以在一定程度上降低。

據河北能源工程學院院長董曉青介紹，該研究所完成的地面光伏工程設計方案中有50％以上選擇了1500V。 預計到1500年，全國2019V地面電站所佔份額將達到35％左右; 到2020年將進一步增加。

著名的國際諮詢機構IHS Markit給出了更為樂觀的預測。 他們在其1500V全球光伏市場分析報告中指出，未來兩年全球1500V光伏電站規模將超過100GW。

圖：全球地面電站中1500V比例的預測
毫無疑問，隨著全球光伏行業去補貼化進程的加快，作為降低成本的一種技術解決方案，對1500V的電力成本的最終追求將得到越來越多的使用。