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在分布式光伏項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中,“并網(wǎng)電壓等級(jí)”是決定項(xiàng)目成本、運(yùn)維難度的關(guān)鍵決策。是選擇380V低壓直接并入現(xiàn)有配電網(wǎng),還是升級(jí)到10kV高壓接入主干線路?兩者的成本差異究竟有多大?今天我們就從設(shè)備配置、施工要求和實(shí)際案例出發(fā),拆解兩種模式的“經(jīng)濟(jì)賬”與“技術(shù)賬”。
低壓并網(wǎng)(380V)是分布式光伏最常見的一級(jí)模式,尤其適合裝機(jī)規(guī)模較?。ㄍǔ?/span>≤100kW)、用戶側(cè)變壓器容量充足的項(xiàng)目。其核心邏輯是“就近接入”——光伏逆變器輸出的380V交流電,通過計(jì)量裝置和保護(hù)開關(guān)直接接入用戶變壓器的低壓母線,與廠區(qū)或居民用電共用同一電壓等級(jí)電網(wǎng)。
低壓并網(wǎng)的優(yōu)勢很突出:
土地占用少:無需額外建設(shè)高壓設(shè)備區(qū),僅需在逆變器與低壓配電柜間預(yù)留少量空間;
施工周期短:設(shè)備少、接線簡單,從設(shè)備到場到并網(wǎng)驗(yàn)收通常僅需3-5天;
初期成本低:設(shè)備采購(主要為逆變器、計(jì)量表、低壓開關(guān))占總投資的70%左右,整體造價(jià)約3-4元/W(以100kW項(xiàng)目為例,總成本約3萬-4萬元)。
但低壓并網(wǎng)的局限性也很明顯:若光伏裝機(jī)超過變壓器容量的30%(如變壓器容量500kVA,光伏裝機(jī)超150kW),可能導(dǎo)致“倒送電”(光伏發(fā)電量超過負(fù)載需求時(shí),多余電能反向流入電網(wǎng)),不僅存在諧波污染風(fēng)險(xiǎn),還可能被電網(wǎng)限制并網(wǎng)甚至罰款。因此,低壓并網(wǎng)更適合“自發(fā)自用為主、余電少量上網(wǎng)”的小型項(xiàng)目。
當(dāng)光伏裝機(jī)規(guī)模擴(kuò)大(如≥200kW),或用戶變壓器容量不足(如企業(yè)原有變壓器僅315kVA,但光伏裝機(jī)需500kW),低壓并網(wǎng)就無法滿足需求了。此時(shí)必須選擇高壓并網(wǎng)(10kV),核心流程是:逆變器輸出的380V低壓電→通過升壓設(shè)備升至10kV→接入電網(wǎng)高壓線路。
高壓并網(wǎng)的“高成本”主要來自升壓站設(shè)備與配套工程,這也是其與低壓并網(wǎng)最本質(zhì)的差異。我們以1000kW(1MW)高壓并網(wǎng)項(xiàng)目為例,拆解核心設(shè)備與成本構(gòu)成:
1. 光伏升壓箱變:升壓的“心臟”
升壓箱變是高壓并網(wǎng)的“第 一道關(guān)卡”,其核心功能是將逆變器輸出的380V低壓電升至10kV。它由三部分組成:
低壓側(cè)開關(guān)柜:連接逆變器,內(nèi)置斷路器、熔斷器,負(fù)責(zé)短路保護(hù)和分合控制;
變壓器本體:油浸式或干式變壓器(容量通常1000kVA-1600kVA),通過電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)電壓升高;
高壓側(cè)開關(guān)柜:內(nèi)置隔離開關(guān)、避雷器,隔離高壓電源并保障檢修安全。
以1MW項(xiàng)目為例,升壓箱變成本約8萬-12萬元(占高壓設(shè)備總成本的40%-50%),是高壓并網(wǎng)中“最燒錢”的設(shè)備。
2. 一二次預(yù)制艙:系統(tǒng)的“大腦”
高壓并網(wǎng)需配置完善的“監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)”,這些設(shè)備通常集成在“預(yù)制艙”中(類似集裝箱,內(nèi)部預(yù)裝電氣設(shè)備),主要包括:
保護(hù)裝置:監(jiān)測電流、電壓異常(如過流、過壓),觸發(fā)跳閘保護(hù);
測控裝置:實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)(功率、電能質(zhì)量),上傳至電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng);
通信管理機(jī):對接逆變器、箱變、電表的通信接口,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。
預(yù)制艙的優(yōu)勢是“工廠化生產(chǎn)、現(xiàn)場快速安裝”,可節(jié)省30%的施工時(shí)間。其成本約3萬-5萬元(占高壓設(shè)備總成本的20%-30%)。
3. SVG補(bǔ)償柜:電網(wǎng)的“穩(wěn)定器”
供電部門對電能質(zhì)量有嚴(yán)格要求——功率因數(shù)需≥0.9(否則罰款)。光伏發(fā)電具有“間歇性”,可能導(dǎo)致無功功率不足,此時(shí)需配置SVG(靜止無功發(fā)生器),動(dòng)態(tài)補(bǔ)償無功功率。
SVG的成本與裝機(jī)容量相關(guān),1MW項(xiàng)目約需1.5萬-3萬元(占高壓設(shè)備總成本的10%-15%)。
4. 通信設(shè)備:聯(lián)網(wǎng)的“神經(jīng)線”
高壓并網(wǎng)需與電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)通信,分為有線(光纖)和無線(5G/4G)兩種:
光纖通信:穩(wěn)定性高、延遲低(<10ms),但需鋪設(shè)光纜(每公里成本約1萬-2萬元),適合距離升壓站較近(如≤2公里)的場景;
無線通信:無需布線,成本僅0.5萬-1萬元,但受信號(hào)強(qiáng)度影響(如山區(qū)可能延遲>50ms),長距離(>5公里)需增加中繼設(shè)備。
1MW項(xiàng)目的通信成本約0.5萬-2萬元(占高壓設(shè)備總成本的5%-10%)。
5. 土建與安裝:“隱藏”的成本變量
高壓并網(wǎng)的土建工程包括:升壓站基礎(chǔ)建設(shè)(混凝土平臺(tái)、接地網(wǎng))、電纜溝開挖(從逆變器到升壓箱變的低壓電纜,及升壓箱變到電網(wǎng)的高壓電纜)。這部分成本受地區(qū)影響極大:
平原地區(qū):土建成本低(約2萬-4萬元);
山區(qū)/復(fù)雜地形:需額外爆破、加固,成本可能翻倍(達(dá)5萬-8萬元)。
綜合來看,1MW高壓并網(wǎng)項(xiàng)目的設(shè)備+土建總成本約20萬-30萬元(折合20-30元/W),比同規(guī)模低壓并網(wǎng)(約12-16元/W)高出8-14元/W。若按25年生命周期計(jì)算,高壓并網(wǎng)比低壓并網(wǎng)“貴3-6毛錢/W”的說法便由此而來(主要差異來自升壓設(shè)備與土建的長期折舊)。
回到最初的問題:分布式光伏該選高壓還是低壓并網(wǎng)?答案取決于三個(gè)維度:
裝機(jī)規(guī)模:≤100kW選低壓(成本低、易操作);≥200kW選高壓(避免倒送電、符合電網(wǎng)要求)。
變壓器容量:若變壓器剩余容量≥光伏裝機(jī)1.2倍(留足裕量),可選低壓;否則必須高壓。
地區(qū)政策:部分地區(qū)(如浙江、廣東)對低壓并網(wǎng)的“余電上網(wǎng)”比例有限制(如≤50%),需提前咨詢供電部門。
低壓并網(wǎng)像“電動(dòng)車”,適合短途代步;高壓并網(wǎng)像“卡車”,適合重載長途。對于中大型分布式光伏項(xiàng)目,高壓并網(wǎng)雖前期投入高,但能支撐更大規(guī)模的發(fā)電需求,且符合電網(wǎng)“增容擴(kuò)容”的長期趨勢。選擇時(shí)不必盲目追求“便宜”,結(jié)合項(xiàng)目規(guī)模、變壓器容量和政策要求綜合評(píng)估,才能讓光伏電站“既省錢又省心”。
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