過去幾年，光伏技術加速迭代，1500V、跟蹤支架、高效雙面組件以及鋁合金電纜等新技術層出不窮，一定程度上促進了系統成本和度電成本(LCOE)的降低，但由于各種原因，這些新技術在國內市場尚未大規(guī)模應用，各種技術之間以及與應用場景之間如何更好地匹配融合，仍然存在較大挑戰(zhàn)。在平價上網加速的大環(huán)境下，用設計降成本，向應用技術要“效益”，是更加有效的降本方式。而逆變器作為光伏系統的橋梁，對系統深度優(yōu)化設計有著責無旁貸的責任。

放開容配比，降低LCOE、平滑發(fā)電曲線

根據理論測算與實際項目應用發(fā)現，在合理范圍內提高容配比，光伏電站的LCOE將會大幅降低。光伏發(fā)達國家如歐洲、美國、日本等都以交流側容量來標定電站容量，通過提高光伏容配比來優(yōu)化系統配置、降低光伏系統LCOE已是普遍做法，如歐洲光伏電站普遍按照1.2~1.4倍容配比進行設計，美國、印度電站容配比為1.4倍以上，日本部分光伏電站容配比甚至達到2倍以上。

近年，國內光伏相關企業(yè)、設計院等對容配比設計問題也進行了深入的研究和交流，早在2015年，國內某知名央企就曾組織國內相關單位的專家進行多次交流，結合理論計算與實際電站運行數據，為國內不同資源區(qū)的電站設計明確了最優(yōu)容配比，并在實際電站中進行了應用。以系統LCOE最優(yōu)為原則，根據不同資源區(qū)輻照條件等因素進行合理容配比設計已在行業(yè)內達成共識。根據相關消息，最新修訂的《光伏電站設計規(guī)范》已初步確定將容配比放開，并將按照電站交流側額定容量定義電站容量。新國標的頒布實施，將為國內高容配比設計提供理論依據。根據中國光照資源條件，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類資源區(qū)光伏電站最優(yōu)容配比分別在1.3、1.4、1.5倍左右。

此外，提高容配比設計除了可以降低LCOE外，還可以使發(fā)電曲線更為平滑，降低電網的調峰壓力，提高光伏發(fā)電滲透率。

子陣容量精細對比，降低電站投資成本

在中國光伏行業(yè)發(fā)展的過程中，子陣容量歷經了1MW、1.25MW、1.6MW、2.5MW、3.125MW由小到大的演變，經過精細化的方陣容量設計對比發(fā)現，光伏子陣容量增大后，電站逆變器、變壓器等設備數量減少，安裝維護成本降低，站內高壓線路減少，線纜和施工成本降低。經測算，對于1000V系統，子陣容量按照3MW設計，系統成本最優(yōu);對于1500V系統，子陣容量按照6~7MW設計，系統成本最優(yōu)。目前海外歐洲、東南亞等實際電站中基本按照該原則設計，值得一提的是，印度光伏電站雖然起步較晚，但在系統應用技術上已經十分超前，不僅全部切換到1500V，單個子陣容量最大已經達到12.5MW。

不同方陣系統成本對比圖

1500V雙面組件+平單軸跟蹤+逆變器融合

跟蹤系統通過追蹤光照，以達到提高光照資源利用率的效果。而這兩年興起的雙面組件則是改變“內部功力”，依靠背面的發(fā)電能力，可將電站發(fā)電量提升5~30%，相當于將組件的綜合轉換效率提高了5~30%。

跟蹤系統+雙面組件的應用，一方面提高了單個組串的直流電流，另一方面直流將長期保持在高功率，這就給電站的核心“指揮者”——逆變器提出了更高的挑戰(zhàn)，逆變器不僅需要增強直流電流接入能力，而且還需要長期保持高功率運轉，同時還要為跟蹤系統預留出更多的供電和通信接口，從而減少電站現場的施工量和成本，提升電站的經濟效益。

系統布局優(yōu)化及線纜合理選型，提升經濟效益

光伏電站發(fā)展初期，組件傾角一般按照最佳發(fā)電量進行設計，支架間距設計遵從9:00~15:00確保前后排組件不遮擋。隨著平價上網的大趨勢來臨，需要對電站系統布局進行更加精細化設計。在不同容配比下，對固定支架調節(jié)傾角及南北間距，平單軸調節(jié)東西間距等進行調節(jié)，以最低LCOE、最高IRR為衡量依據，選擇最佳的方案。根據內蒙古某項目，通過優(yōu)化計算，當容配比為1.2左右，固定支架傾角31°，間距9m時，LCOE最低。

此外，銅線纜價格一般較鋁合金線纜高3~4倍，因此為降低線纜成本，根據GB/T 30552-2014，當合金導體的截面積是銅的1.5倍時，其電氣性能與銅基本相同，在電站設計可利用鋁合金線纜替代銅線纜，100MW電站可節(jié)約線纜成本180~200萬元，IRR提升0.05%。同時隨著PLC載波通信技術在光伏交直流側的逐步應用，將進一步節(jié)省電站通信線纜成本和施工成本。

新型逆變器“集成化”“智能化”

憑借系統功能、可靠性、系統成本和施工效率等方面的顯著優(yōu)勢，逆變、中壓、配電、通訊等設備融為一體的高度集成化設備越來越得到客戶青睞。同時逆變器內部配置智能管理系統，實現逆變器部件健康度診斷、故障錄波、跟蹤系統監(jiān)控等，快速精準定位故障，使得逆變系統更加智能化，將進一步降低系統成本及后期運維成本。打造高集成度、更智能化的逆變產品，推進逆變技術快速迭代升級，將是助力平價上網的有力“武器”。

結語

通過更優(yōu)的設計和更低的零部件價格，各國上網電價持續(xù)降低，如印度3.57美分/kWh、埃及2.791美分/kWh、沙特1.79美分/kWh，“平價上網”浪潮席卷全球。在中國，2018年12月29日，由陽光電源聯合開發(fā)建設的青海格爾木500MW項目上網電價僅為0.31元/kWh，低于當地脫硫煤標桿上網電價(0.3247元/kWh)，開創(chuàng)了國內光伏平價上網的先例，為平價上網提供了典型示范。

無論政策倒逼還是行業(yè)發(fā)展趨勢，平價上網時代都已被“激活”。在國內平價上網的最后一公里，我們呼吁降低非技術成本的同時，可以借鑒國際光伏市場成功經驗，通過逆變技術迭代升級以及系統方案整合優(yōu)化設計，促使平價上網時代的全面到來。