近期，國家能源集團新能源技術研究院引領光伏行業降本增效，聯合陽光電源等單位共同研發，由國電電力綜合能源內蒙古有限公司作為項目承擔單位，在鄂爾多斯采煤沉陷區光伏項目，共同開展“先進DC2000V光伏發電系統關鍵設備研制及關鍵技術研究”，深度探尋創新技術與產業融合的有效路徑，全力突破產業技術、供應鏈、標準三大瓶頸難題，成功實現更高壓技術大規模落地，推動光伏行業邁向2000V新紀元。
25年GW級電站推算：效率提升0.5%-1%，最高多賺165億元！
于光伏行業而言，降本增效堪稱推動其晉升主力能源的核心要素。過去十余載，光伏系統電壓等級從1000V躍升至1500V，在創新技術的有力加持下，光伏度電成本大幅下降約 90%，為行業發展注入強勁動力。不過，隨著GW級電站發展，光伏想要真正成為主力能源，產業仍需要更高效率、更低成本、更優質量，比1500V更高的高壓技術無疑被視作行業進一步提質增效的關鍵所在。
據內蒙古上海廟實地仿真測算，倘若裝機規模達100GW，2000V光伏系統效率相較于1500V系統將顯著提升0.5%-1%，預計25年內整個電站可節省高達130－165億元。
這一成果得益于2000V系統更契合大規模光伏電站的實際需求。大型電站組件數量多，占地面積大，1500V系統每個光伏組串接入組件數一般為26塊。受逆變器開路電壓與高壓功率的限制，若進一步增加組件數，將面臨降額風險甚至無法正常啟動的困境。研發團隊通過提升開路電壓及高壓運行功率，在2000V示范項目中，成功將每個光伏組串的組件接入數由26塊擴充至36塊。“我們把更多的光伏組件串聯于同一組串之中，如此一來，一個組串便能輸出更多電力。在同等規模電站條件下，整體組串數量相應減少，線纜、支架、占地以及安裝施工等初始投資成本亦隨之降低，預估每瓦可節省3-4分錢。”系統研發經理楊斌闡釋道。
與此同時，組串數量的減少意味著光伏逆變器、接線盒、斷路器等電器配件與保護設備數量同步削減，運行所需電力成本得以降低。此外，2000V光伏系統復雜度顯著降低，運維流程得以簡化，故障點數量減少，系統穩定性大幅增強。預計在系統25年的全生命周期內，僅運維成本每瓦可實現降低1毛。
電壓升高還附帶電流變小、損耗降低的顯著效益。小電流所需的直流線纜橫截面積相應減小，線纜成本及熱損耗均顯著降低。仿真模擬測試結果顯示，2000V光伏系統發電效率可提升0.5%-1%，借助該技術，光伏電站將進一步實現降本增效的宏偉目標。
示范項目規模化落地，突破2000V產業化三大難題
2000V系統在有力提升產業經濟效益之際，也不可避免地面臨著技術、標準與供應鏈這三大艱巨挑戰。而2000V示范項目憑借其安全、高效且高質量的規模化落地典范，必將強力促進后續技術的深度發展、標準的逐步完善以及供應鏈的穩健構建與高質量進階。
技術攻堅堪稱首要壁壘。示范項目于硬件、軟件以及系統層面展開全方位的優化升級，巧妙化解了2000V系統中耐壓、絕緣與安規等棘手難題，憑借智能技術巧妙規避了大功率器件頻繁出現的內短路與拉弧風險。在硬件維度，運用3D相變散熱方案成功突破散熱困境，保障設備于- 35℃至60℃區間穩定、可靠運行，同時優化連接邏輯，借助智能化分級關斷技術有效削減高壓情境下系統內各元器件的電應力。于軟件層面，運用均壓控制、諧波優化等技術對硬件實施精細調控，優化工作模式，契合2000V高壓下系統高效運行的嚴苛訴求。此外，通過精細化設計、24小時絕緣監測、AI拉弧保護等多元算法優化控制系統，全力確保電站的安全高效運轉。
再者，現場規模化應用亦遭遇諸多阻礙。作為首次規模化落地的2000V產品，在進駐現場之前歷經上百次嚴苛測試。“依據IEC62477-2 2018標準，整機系統安規絕緣結構設計成功通過絕緣測試與接地連續性測試，充分證實了產品的安全性。”陽光電源地面光伏產品總監陳長春坦言。
在示范項目范疇內，從逆變器到與之相連的組件、接線盒、斷路器、保護裝置等元器件，整個光伏系統均達成示范性升級。在規模化落地的進程中，2000V示范項目成功貫通供應鏈上下游環節，為產業升級構筑全新標桿。
“當前行業上下游相關產品仍主要適配1500V設計，2000V的相關器件雖有技術儲備，但規模化應用與產業鏈成熟尚待時日。此次2000V先進示范項目的規模化落地將為行業積攢珍貴經驗。我們將著力推動產業標準化進程，加速創新技術的規模化落地應用。”技術負責人王兵兵博士由衷說道。
點燃 “新” 引擎，擘畫產業競爭新篇
于時代浪潮中，鄂爾多斯采煤沉陷區的2000V示范項目勇立潮頭，以 “新” 為澎湃動能之源，擎舉行業最尖端的光伏技術火炬，照亮前行之路。該項目以風馳電掣之速、經濟高效之費、簡便易行之法，將科技創新的累累碩果深度嵌入相關產業的肌理，為光伏行業新質生產力的拔節生長夯基壘臺，使其朝著高效能、高效率的方向大步邁進，不斷拓展發展邊界，書寫華章。
在這片充滿希望的土地上，2000V示范項目宛如一座燈塔，見證了傳統能源向清潔能源的華麗轉身與堅實跨越，成為能源變革歷程中的關鍵坐標。我們并肩而立，翹首以盼光伏行業2000V技術全面實現產業化、規模化的輝煌盛景，那將是一幅波瀾壯闊的畫卷，從中我們已然預見能源綠色發展的滾滾浪潮，勢不可擋，奔涌向前，匯聚成推動時代進步的磅礴偉力，重塑產業格局，鑄就競爭勝勢，引領未來發展新航向。
