光伏電站的技改，根據(jù)目的不同，大致可以分為三類，如下表所示。
截止2021年9月底，風(fēng)電、光伏裝機(jī)分別達(dá)到2.97億千瓦、2.78億千瓦，占電力總裝機(jī)容量的比重提升至25.1%，較去年同期提高4個(gè)百分點(diǎn)。隨著電網(wǎng)中新能源滲透率的提高，電網(wǎng)對(duì)光伏電站的要求也不斷拿提高！隨之也帶來(lái)大量的技改需求。
未來(lái)，在電網(wǎng)中新能源為主體情況下，光伏電站將面臨哪些更高的并網(wǎng)要求？我國(guó)首條100%清潔能源的特高壓——青豫直流對(duì)光伏電站的技改要求，可以提供一些參考。
一、青豫直流接入光伏電站開(kāi)展全面技改
2020年底，青豫直流全面運(yùn)行；早在5月，青海電力調(diào)度控制中心印發(fā)了《青海電網(wǎng)新能源電站相關(guān)技術(shù)要求的通知》，對(duì)新能源電站提出嚴(yán)格的技術(shù)要求，不符合技術(shù)要求的不予并網(wǎng)！
1）青海電網(wǎng)新能源電站相關(guān)設(shè)備參數(shù)必須滿足電網(wǎng)交流或直流故障下高電壓穿越、低電壓穿越及連續(xù)電壓穿越要求。
2）青海電網(wǎng)新能源電站設(shè)備必須滿足1.3p.u.電壓耐受能力及51.5Hz 頻率耐受能力。
并推薦了新能源場(chǎng)站技改的技術(shù)參數(shù)要求，如下表所示。
可見(jiàn)，當(dāng)新能源在電網(wǎng)中占比較低的時(shí)候，其并網(wǎng)性能對(duì)電網(wǎng)影響有限，電網(wǎng)對(duì)光伏電站的技術(shù)參數(shù)要求相對(duì)較低；而在高比例新能源滲透率的情況下，其并網(wǎng)性能將直接影響到電網(wǎng)的安全運(yùn)行。中國(guó)電網(wǎng)中局部的新能源電站脫網(wǎng)問(wèn)題也時(shí)有發(fā)生，過(guò)電壓?jiǎn)栴}、諧振問(wèn)題、電壓穩(wěn)定問(wèn)題、次同步振蕩等這一系列問(wèn)題背后，都和我國(guó)新能源比例快速攀升直接相關(guān)。
二、不同電站技改難度差異大！
青豫直流此輪技改的關(guān)鍵是：提高逆變器并網(wǎng)控制性能，使之與電網(wǎng)特征相適應(yīng)，實(shí)現(xiàn)更好的支撐電網(wǎng)，即技改的焦點(diǎn)集中在逆變器環(huán)節(jié)。不同時(shí)間、品牌、型號(hào)的逆變器，在此次技改中主要采用了兩種方案，“更換逆變器”，或者對(duì)逆變器進(jìn)行“軟件升級(jí)”。
2013年以前并網(wǎng)的光伏電站，約一半需要更換逆變器。
一是2013年之前，大多數(shù)逆變器設(shè)計(jì)缺乏前瞻性，并未預(yù)留技改升級(jí)的空間；二是當(dāng)年市場(chǎng)上有260多家逆變器品牌，有的甚至一個(gè)光伏電站就用了兩三個(gè)品牌的逆變器，但目前市場(chǎng)上活躍的品牌不超過(guò)20家，退出市場(chǎng)的品牌已經(jīng)無(wú)法提供售后服務(wù)。另外，在惡劣環(huán)境運(yùn)行十年后，部分逆變器的電子元器件也開(kāi)始出現(xiàn)故障，備品備件購(gòu)買困難、成本也高。因此，技改時(shí)業(yè)主不得不選擇更換逆變器。這種方式大概需要1~2天時(shí)間，成本高，也有電費(fèi)損失，對(duì)投資企業(yè)的現(xiàn)金流造成很大的壓力。
另一半光伏電站，則直接采用了簡(jiǎn)單易行的“軟件升級(jí)”方式，耗時(shí)短、費(fèi)用低。
青海蓓翔共和光伏電站，就是少量運(yùn)行了十年以上、不需要更換硬件設(shè)備，直接“軟件升級(jí)”就完成技改的光伏電站。該電站采用了陽(yáng)光電源的逆變器，十年間運(yùn)行良好，基本處于免維護(hù)狀態(tài)；此次技改中，陽(yáng)光電源前瞻性地采用智能并網(wǎng)算法對(duì)“10年逆變器”進(jìn)行平滑升級(jí)，約20分鐘就能完成改造，實(shí)現(xiàn)涉網(wǎng)性能平滑演進(jìn)，一次性通過(guò)電科院測(cè)試，成本相對(duì)于更換逆變器節(jié)省90%以上。因此，陽(yáng)光電源的逆變器在此次技改中得到廣泛的認(rèn)可，約90%更換逆變器的光伏電站，都選擇陽(yáng)光電源的逆變器。
2013年以后的新電站，由于技術(shù)水平已經(jīng)提高，則主要采用了“軟件升級(jí)”的技改方案，僅少量需要更換逆變器。
三、國(guó)內(nèi)將迎來(lái)光伏電站技改爆發(fā)期！
未來(lái)，我國(guó)將建設(shè)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。從青豫直流的經(jīng)驗(yàn)可以看出，隨著新能源在電網(wǎng)中滲透率的提高，電網(wǎng)對(duì)新能源場(chǎng)站的技術(shù)要求必然會(huì)不斷提高。為了滿足電網(wǎng)的新要求，光伏電站通過(guò)技改實(shí)現(xiàn)支撐電網(wǎng)勢(shì)在必行。
目前，開(kāi)展技改的主要是2012年左右的電站。而國(guó)內(nèi)光伏裝機(jī)主要是從2013年“國(guó)八條”下發(fā)之后開(kāi)始大規(guī)模增長(zhǎng)，如下圖所示。
圖：國(guó)內(nèi)近10年光伏年新增裝機(jī)規(guī)模
未來(lái)，國(guó)內(nèi)運(yùn)行十年以上的光伏電站規(guī)模越來(lái)越大。無(wú)論從電網(wǎng)不斷提高對(duì)電站的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，還是從設(shè)備的壽命來(lái)看，國(guó)內(nèi)將迎來(lái)光伏電站技改爆發(fā)期。
青豫直流技改的情況，也顯示了前期設(shè)備選型的重要性。除了價(jià)格因素，產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)備企業(yè)壽命也格外重要。產(chǎn)品質(zhì)量過(guò)硬，能經(jīng)受長(zhǎng)期惡劣條件下運(yùn)行的考驗(yàn)；產(chǎn)品設(shè)計(jì)具有前瞻性，能準(zhǔn)確判斷技術(shù)發(fā)展方向并預(yù)留升級(jí)空間；企業(yè)經(jīng)營(yíng)穩(wěn)健，能給客戶提供25年的售后服務(wù)。這都將影響光伏電站未來(lái)的運(yùn)營(yíng)成本。
