國內(nèi)目前針對1500V光伏系統(tǒng)的討論較多，目前也有多座試驗(yàn)電站投產(chǎn)。針對1500V光伏系統(tǒng)的效率多處公開報(bào)道針對1500V效率提高有多種說法：約2%;介于1~2%;介于2~3%。針對上述多種說法，本文將從理論上對上述結(jié)論進(jìn)行分析。

本文將采用如下模型在理論狀態(tài)(自然地形為零度)、實(shí)地狀態(tài)(其相關(guān)設(shè)計(jì)值根據(jù)某工程的實(shí)際電纜敷設(shè)量)進(jìn)行分析對比：

單位MWp光伏陣列。光伏陣列所處緯度：40°;光伏組件為60片多晶硅265W組件，其中Vmppt=30.8V，Imppt=8.6A;

1000V系統(tǒng)的組串?dāng)?shù)采用22，組串并聯(lián)數(shù)182回;組件至匯流箱電纜采用1×4mm2;匯流箱采用16回路匯流箱，對應(yīng)數(shù)量取11臺，匯流箱出線電纜截面相應(yīng)采用1×70mm2。

1500V系統(tǒng)的組串?dāng)?shù)采用34，組串并聯(lián)數(shù)112回;組件至匯流箱電纜采用1×4mm2;匯流箱采用16回路匯流箱，對應(yīng)數(shù)量取7臺，匯流箱出線電纜截面相應(yīng)采用1×70mm2。

在分析中為簡化模型，本文取光伏組件為理想電流源，即電壓恒定，電流隨環(huán)境參數(shù)變化。

在查閱相應(yīng)參數(shù)及計(jì)算后，結(jié)果如下：

表1 兩類系統(tǒng)的損耗對比分析

可見1500V效率在不同的工況下(輸出電流)提高值不同;實(shí)際施工圖中因考慮場址地形等原因，隨著電纜長度的增長，兩類系統(tǒng)的損耗的差異明顯。

在上述數(shù)據(jù)的計(jì)算過程中，針對1500V系統(tǒng)在輸入組串?dāng)?shù)時(shí)錯(cuò)誤，造成串聯(lián)后的1000V、1500V的組串電壓一致，但1500V系統(tǒng)的損耗與上述表格內(nèi)差異約0.02%。由此可以看出：針對1500V系統(tǒng)因?yàn)殡妷荷吆?使得組串?dāng)?shù)降低;導(dǎo)致電纜量的降低;最終的損耗降低。

根據(jù)以上的分析結(jié)論：1500V系統(tǒng)效率提高的主因是電纜用量減少，使得損耗降低。而兩種系統(tǒng)其工程量究竟工程量的變化在哪里?針對前文中的模型進(jìn)行分析，計(jì)算兩類系統(tǒng)的工程量變化如下：

表2 兩類系統(tǒng)的主要工程量變化對比分析

*各截面電纜通道

**各截面保護(hù)管

上述工程量變化明顯，由于對國內(nèi)1500V光伏系統(tǒng)的相應(yīng)設(shè)備(光伏組件、逆變器、匯流箱)以及材料(電纜等)的價(jià)格信息掌握不明確。在基于上述兩類系統(tǒng)的設(shè)備、材料的單價(jià)一致;再結(jié)合目前國內(nèi)電站招標(biāo)平均價(jià)計(jì)算(電纜通道、保護(hù)管費(fèi)用按照綜合單價(jià)進(jìn)行計(jì)算)：

1500V光伏系統(tǒng)的單位投資約下降0.057元/W(理論值)、0.07元/W(工程值)。如再考慮到相應(yīng)設(shè)備材料的施工安裝費(fèi)等因素，1500V光伏系統(tǒng)的單位投資(工程值)約下降0.1元/W。

隨著光伏系統(tǒng)由1000V升至1500V后，在基于如下計(jì)算依據(jù)：

1)前文中的模型;

2)根據(jù)中國效率加權(quán)值;

3)假設(shè)電站所處位置為I類地區(qū);

4)假設(shè)光伏組件為MPPT輸入功率與電流值線性相關(guān)。

相比于1000V光伏系統(tǒng)，1500V光伏系統(tǒng)的光伏電站綜合效率約提高2.14%，電站投資約下降1.4%;由此電站的投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率(所得稅后)約提高6%。

近十年前，當(dāng)時(shí)手機(jī)網(wǎng)絡(luò)還是2G網(wǎng)絡(luò)，臨近畢業(yè)參加了當(dāng)時(shí)世界通訊設(shè)備老大、以及國內(nèi)兩個(gè)老是掐架的通訊設(shè)備商的招聘會。他們都在談其大力發(fā)展3G網(wǎng)絡(luò)，希望有志青年共謀發(fā)展。在后來參加Nortel的招聘會時(shí)，他們談到了4G網(wǎng)絡(luò)，感覺很新鮮。

當(dāng)今天在用著4G網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，想到了當(dāng)年招聘會上的場景，以及后來的Nortel，咂摸出一些味道。

當(dāng)我們今天還在討論1500V光伏系統(tǒng)好不好的時(shí)候，可能有一些設(shè)備商已經(jīng)在悄悄的發(fā)展2000V光伏系統(tǒng)了。

在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，除了光伏組件、逆變器的一些核心元件需要切實(shí)的技術(shù)進(jìn)步來實(shí)現(xiàn)，其他設(shè)備、輔材在目前的技術(shù)水平上沒有大的障礙。

針對逆變器其主要控制元件IGBT。根據(jù)目前的調(diào)研情況來看，一些IGBT設(shè)備供應(yīng)商已有商品化的1200V、1700V電壓(B6U+B6I、B6I+B6I等)組件(Assemblies)、3300V、4500V、6500V的模塊(Modules)。

針對光伏組件，因本人對其認(rèn)識有限，不做分析。

根據(jù)前文的測算依據(jù)及模型：與1000V系統(tǒng)相比，如采用2000V系統(tǒng)，理論上4mm2電纜將降低約70%，70mm2電纜將降低約60%;系統(tǒng)損耗將降低約3.17%。

上述計(jì)算均假設(shè)光伏組件為：理想電流源，即電壓恒定。而在實(shí)際的工業(yè)制造中，因組件的加工制造的偶然因素較多，造成光伏組件輸出電壓存在差異。在目前的1000V系統(tǒng)中，因組串?dāng)?shù)量較少。上述問題造成各組串的輸出電壓的不一致不甚明顯。隨著1500V或者更高電壓系統(tǒng)的引入，光伏組件的差異性對電站輸出效率的影響將愈加明顯。