随着光伏应用的逐渐成熟，瑞士政府对于太阳能发电上网电价的补贴政策（FIT）可能会在不久的将来逐渐取消。瑞士政府已将能源政策的天平倾向了光伏自用项目，鼓励更多的家庭、公共事业及商业用户在屋顶上安装自发自用型光伏电站。

瑞士洛桑大学积极响应政府号召，在学校教学楼屋顶上安装了一个318kW的光伏项目，项目采用270W Q Cell光伏组件与昱能YC1000微型逆变器。该项目的建成，不仅为学校提供了绿色的电力支持，同时大大减少了学校的电费开支。

该项目之所以选用昱能YC1000微型逆变器主要是出于以下几方面考虑。微型逆变器可直接安装在光伏组件板的背部，节省了空间，无需耗费额外过多的电缆或专门的空间来安装逆变器。同时，YC1000安装便捷，加之以一拖四的产品设计，大大节省了系统安装的成本。此外，该系统中存在阴影遮挡的情况，微逆的使用能有效优化系统的电能输出，解决由阴影遮挡带来的组件失配问题。

项目名称：瑞士洛桑大学318kW三相光伏电站项目

地址：瑞士洛桑大学

安装日期：2018年

装机容量：318kW

微型逆变器：APsystems YC1000

2016~2017年，在这短短2年的时间，分布式光伏呈现爆发式增长，行业蓬勃发展的同时也伴随着不少的问题。从业人员专业化程度不高、产品质量良莠不齐、售后服务能力不足，后续运维风险较大，很多都是电站装完即止的“一锤子”买卖。

在光伏电长达25年的使用寿命中，电站一旦发生故障，不仅影响电站的收益，还有可能会对业主的生命、财产安全造成影响，因此光伏电站的后期运维十分重要。尤其对于分布式电站而言，体量小、布局散、人员少等特点明显，这些也给后期的运维管理带来了不少阻隔。

传统的电站运维一般以人员巡检的方式来发现问题，但随着时间的推移，电站逐年老化，故障率也在不选上升，这样的方式会消耗大量的人力物力。此外，以人员巡检的方式发现问题，会造成设备较长时间的带故障运行，降低了设备寿命和利用效率，将会影响系统的经济效益。

作为MLPE组件级电力电子行业领导者，昱能科技深谙智能化的方案将是解决光伏电站运维痛点的重要途径，一直致力于推进光伏数字化进程。由昱能自主研发的智能监控系统，可适配于昱能旗下包括微型逆变器、功率优化器、智控关断器等全系列产品，实现对光伏系统组件级的智能监控运维。目前，在昱能的数据库中，已有超过200万台的设备，数据量已经超过50TB，这样的数据量，在整个逆变器行业，也是超前一步的。

通过昱能EMA数字能源管理平台，能量通讯器ECU可采集每一台逆变器的数据，获取到系统中每一块组件的工作情况，了解其电压、电流、功率等信息，一旦出现问题，不需要派工程师到现场，可以完全通过后台进行诊断。

在EMA监控系统中的“组件功率”页面中，可以看到每一块组件的发电情况。单击组件示意图，将会显示组件的位置行列号以及逆变器的序列号等信息。“组件功率”在页面的下方还可以看到系统的“组件排布图”，通过逆变器序列号以及组件排布图，可以精准定位每一块组件的位置。通过监控，可以清楚地看到每块组件的发电情况。当任意一块组件出现问题时，运维人员可以通过序列号等信息，在屋顶上清楚的找到“问题组件”，为系统的运维节省了大量的时间、人力物力。

光伏系统的快速关断这一概念是美国国家电工规范(National Electrical Code,简称NEC)提出的。早在2014年，NEC2014 690.12《组件级自我关断解决方案》标准发布，即对光伏系统的快速关断作出了要求。在2017版的文件中，该标准做出了新的修改，对快速关断提出了更高的要求，那么具体的区别是什么呢？

光伏系统中的两大风险

对光伏系统而言，存在着“直流高压风险”与“施救风险”两大安全隐患。在传统的串型系统中，整串线路电压累计，一般可以达到600V~1000V的高压，由于光伏组件接头接点松脱、接触不良、电线受潮、绝缘破裂等原因而极易引起直流拉弧现象，引发火灾。另外，当由于拉弧或因外部原因发生火灾意外时，对直流侧而言，只要有光照组件就会发电，高电压一直存在，救火工作十分危险，消防队员无法对现场施救，只能从远处控制火势。

NEC2014 VS NEC2017

美国国家电工规范NEC2014 690.12中就对光伏电站的快速关断作出了明确要求：所有建筑物上光伏系统都要安装快速关断开关，光伏系统电压需要在10秒钟内下降到30V 以下。但此标准的快速关断方案仅要求在组件阵列串接入端加装组串级快速关断装置，并未实现组件级别的关断，屋顶上（光伏阵列内）仍旧存在直流高压。

2017版的NEC690.12中，对此快速关断又做了严格的要求——以距离到光伏矩阵305mm为界限，在快速关断装置启动后30S内，界限范围外电压降低到30V以下，界线范围内电压降低到80V以下，也就是要求实现“组件级关断”。新版NEC 2017-690.12(B)(2)的规定，要求在2019年1月1日起生效。

组件级别关断解决方案

MLPE组件级电力电子技术是目前实现组件级别快速关断的主要方式，产品包括微型逆变器、关断器（RSD）、优化器等等。昱能科技智控关断器OPT700-RS具有高可靠度、低成本、安装简单、体积小、对搭配的逆变器品牌无限制等多方面优势。结合昱能EMA软件作为监控运维管理平台，将互联网、大数据、人工智能等与光伏产业深度融合。在系统成本仅需增加0.1-0.2元/瓦的情况下，实现组件级别的关断，为光伏系统保驾护航。

今年年初，位于上海松江回天工厂屋顶上的分布式光伏项目上，加装了720台昱能科技功率优化器OPT700。此次改造，总项目容量约为420kW，于2018年1月正式完工。

回天工厂之所以选择在原有的分布式光伏屋顶项目上加装功率优化器主要出于安全与多发电这两方面的考虑。 据悉， 上海回天公司主营的是化工新材料等产品，所以工厂内的安全防火等问题尤为重要。传统的光伏系统中，只要有光照就会有600V~1000V的直流电压，一旦发生火情，消防队员无法救火，后果不堪设想。 另外一方面， 该屋顶光伏项目中，存在同一阵列光伏组件朝向不同的情况，如此一来便出现了组件失配的问题，影响了系统的发电量。

昱能功率优化器

昱能功率优化器安装在组件的直流输出端，再通过逆变器并入电网。当逆变器与电网断开、交流端输出为0V时，优化器会自动切断连接，直流端电压仅为30V-40V（组件开路电压），这就解决了光伏电站的一大难题—施救风险。功率优化器还具有独立MPPT跟踪功能，每块组件可以在最大功率输出点工作，避免由于屋顶朝向等因素降低系统输出功率，可提升5%～25%的系统电能产出。另外，功率优化器属于组件及电力电子产品，它可以实现组件级别的控制、运维。昱能功率优化器可配合能量通讯器ECU（Energy Communication Unit）使用，实现对每一块太阳能板的发电量（电压电流频率）、设备温度等参数进行实时监测，即时看到每一块太阳能板发电情况，远程监控也大大提高了系统运维、故障排查的效率。

组件级运维监控

2017年11月8日,国家发展改革委印发《关于全面深化价格机制改革的意见》，明确根据技术进步和市场供求，实施风电、光伏等新能源标杆上网电价退坡机制，2020年实现光伏上网电价与电网销售电价相当。国家能源局的期望是：到2020年，实现用户侧的平价上网;到2025年，实现发电侧的平价上网。随着531新政的发布，光伏补贴的下调，对光伏企业来说既是挑战，也是机遇，唯有能满足平价上网的低成本、高产出、高质量的电站才能获得市场机会，跑赢这场新能源大赛。

什么是平价上网？

发电侧平价定义为：光伏发电即使按照传统能源的上网电价收购(无补贴)也能实现合理利润。目前国内成本最低、利用最广的电力来源为煤电，因此光伏在我国实现发电侧平价的条件可以理解为光伏发电成本达到煤电水平。用户侧平价的实现则要求光伏发电成本低于售电价格，根据用户类型及其购电成本的不同，又可分为工商业、居民用户侧平价。

LCOE度电成本的定义

从光伏侧而言，降低光伏发电的度电成本，才能实现“平价上网”的终极目标。光伏度电成本LCOE(Levelized Cost Of Electricity)，指的是光伏项目单位上网电量所发生的综合成本，主要包括光伏项目的投资成本、运行维护成本和财务费用。具体计算公式如下：

从以上公式看出，系统的初期投资、使用寿命中的运维成本与系统的发电量多少对于LCOE有着至关重要的影响。想要降低LCOE，就要在减少“建设成本+运维成本”的基础上提高发电量的值。

最优的LCOE解决方案

实际上，在英国、德国等一些发达的欧美国家，早在几年前，他们就已经经历了补贴退出阶段并已实现了平价上网。现在，他们更看中的是系统设备选型的产品的质量、系统后期的发电量以及25年使用寿命中的运维成本等因素，以此来降低LCOE。

微型逆变器系统解决方案在国外备受青睐，除了系统无直流高压，微型逆变器具备的多发电、组件级智能监控运维等优势可进一步提高系统系统，降低运维成本。从LCOE测算角度来看， 微型逆变器系统的优势主要体现在以下几个方面：

更高的发电量：在相同条件下，微型逆变器系统的发电量可比一般组串式逆变器系统的发电量高出5%~25%。

超低的维护成本：微型逆变器系统的年维护成本约在0.05~0.07元/瓦，而相比之下，组串式逆变器系统的年维护成本约在0.1元/瓦。

25年使用寿命：微型逆变器的使用寿命为25年，与光伏系统的使用寿命一致。组串式逆变器的使用寿命在5~10年，在光伏系统25年使用寿命中，需更换约2~3次逆变器。

毋庸置疑，使用微型逆变器的系统初期投资相比于使用组串式逆变器会高一些，那么由微型逆变器带来的后期发电量的提升、维护成本的节省以及设备更换成本的节省和初期投资哪个对于LCOE的影响更大呢？

以下以一套在三类光照地区8.4kW的户用光伏系统为例，进行投资收益测算(因各地区地方补贴金额、年限不同，暂不进行计算)：

通过上表测算而知，该使用微型逆变器的户用系统年发电量在9912度左右，系统的年收益在8286元，25年的总维护费用为14700元，总收益在149081元，系统的回收周期约5.2年。

利用同样的方法测算，组串式逆变器系统年发电量在8400度左右，系统的年收益在7022.4元，25年的总维护费用为26600元，总收益在109620元，系统的回收周期约5.6年。

综上来看，使用微型逆变器的系统在投资总收益方面比使用组串式逆变器的系统高出近40000元，在回收周期上也占据上风。尽管微型逆变器系统在初期投入上略高于组串式逆变器系统，但微逆的使用提高了系统的发电量、降低了后期系统的维护投资，提高了系统的总收益，降低了每一度电的度电成本。