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解析 | 特变电工:开平价上网之路径,辟“能源互联网产业生态”之版图

日期:2018-04-25    来源:国际能源网  作者:姜戎

能源资讯中心

2018
04/25
09:59
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关键词: 特变电工 光伏领跑基地 上网电价

光伏产业史在一定程度上可以看作是平价上网的奋斗史。

今年3月份,在达拉特旗光伏领跑基地竞争优选企业信息中,特变电工新疆新能源股份有限公司(以下简称:特变电工新能源)勇敢地报出了0.32元/kWh的低价,成为行业震惊、意外、质疑的焦点,仅比蒙西煤电标杆上网电价0.2829元/kWh高出不到4分钱!激起了众多行业人士对光伏平价上网时间表的热议。

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2018(西安)光伏平价创新解决方案研讨会现场

4月13日,特变电工新能源联合中国可再生能源学会在西安香格里拉大酒店联合举办了“2018(西安)光伏平价创新解决方案研讨会”,就平价上网及技术创新等问题展开了深入探讨。会议期间,新特能源股份有限公司董事长兼特变电工新能源总经理张建新在接受国际能源网专访时表示,0.32元是我们综合技术应用能力的体现!

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新特能源股份有限公司董事长 张建新

而这份自信的背后,是特变电工新能源强劲综合实力。在仔细了解特变电工新能源在光伏、风电领域的投资布局后,你会惊讶地发现这家企业在新能源领域的野心和实力已远超你的想象!

实际上,特变电工新能源早在半年前就开始准备达拉特旗项目,准备时间远长于其他竞争对手。张建新表示,“在各方面进行详细分析之下,并针对当地光照资源条件,对电气系统、逆变器、跟踪装置及各种组件进行了充分的测试与计算。最终确保这一方案在3毛2的价格下,依然有经济效益。”

如此厉害的特变电工,很大程度上得益于其完整的产业链和强大的技术创新能力。那么,在平价上网的道路上,特变电工新能源到底进行了哪些布局与努力?又是如何打造其完整产业链和技术创新力呢?在未来,特变电工新能源提出的“能源互联网产业生态系统”又将如何构建?今天,国际能源网就带着这些疑问对特变电工新能源进行深入探讨。

1 历时18年,打通光伏“任督二脉”

2000年,特变电工新能源成立,自此公司正式涉足光伏领域。不过,7年间,其光伏业务做的并不理想,在当时特变电工近百亿的收入体系中显得微不足道。但这并没有让特变电工新能源失去对光伏的兴趣。

2001年7月2日,特变电工开始承担国家“丝绸之路”光明工程。特变电工新能源系统集成事业部副总经理郑权曾分享过这样一个故事。“2003年,公司在执行‘中荷丝绸之路光明工程’时,我被派往新疆喀什地区莎车县最偏僻的一个村子里培训安装太阳能户用系统。这个村子只有24户、109个人。”

“我们做的系统是光伏离网储能系统,安装好以后看到电灯,好多人都激动得哭了。在给村民培训使用方法时,村里有老人问有电以后是不是就能看电视了?我这才知道原来村子里之前有人从外面买来一台电视机,但是由于没有电,只能用脚踏式发电机发电,后来很快电机坏了,电视机也放在那里落灰。我们接通了电源,经过调试,正好出现的是新疆舞蹈节目,结果全村老少都跟着电视音乐跳起舞来,迅速进入了一片欢乐的海洋,一直跳了很久。”

时过境迁,这些年特变电工新能源的光伏业务完全不可同日而语,但郑权仍然记得那天晚上村民幸福的表情。“当时条件很艰苦,但这么多年以来,一想到他们脸上的笑容,就觉得我们的工作是值得的。”

实际上,正是这些关于光伏的点滴与憧憬,使特变电工新能源坚定了对于光伏事业的无限热忱。

2004年4月9日,特变电工新能源承建的青藏铁路太阳能供电系统,为铁路指挥、信号、生产生活提供了稳定、高质量的电力能源。

2010年7月,特变电工新能源500kW逆变器正式研制成功,并通过CQC金太阳认证。

2011年9月29日,500kW逆变器顺利通过了国网电科院的低电压穿越测试,成为首批实现荒漠电站并入电网的企业。

2012年12月,全球单机容量最大的1.25MW光伏并网逆变器研制成功,并通过国家电网的全性能检测。

2013年5月10日,承建的中电投太阳山30MW光伏并网电站项目荣获我国电力行业最高奖项——中国电力优质工程奖。

2013年10月15日,承建的国家示范工程百兆瓦级大型风光互补荒漠并网示范电站项目顺利通过竣工验收。

2014年1月14日,逆变器出货量首次突破3GW。

2015年5月5日,承建的南亚最大单体巴基斯坦旁遮普省100MW光伏电站正式竣工,7月15日正式进入25年运维期。同年6月26日,自主研发的TC500KH逆变器获得中国效率认证证书,获得效率A级评价,效率高达98.44%。同年,凭借年度光伏EPC 1.4GW总装机量,排名全球第一,风力发电装机量突破吉瓦。

2015年12月30日,母公司新特能源在港交所成功挂牌上市,特变电工新能源是其新能源电站资源开发及运营、逆变器等新能源关键设备制造及研发的重要组成部分。

2016年1月28日,公司承建的中国首座规模最大的商业化光储电站——格尔木时代新能源50MW并网光伏电站成功并网发电。该项目实现以储能技术平滑和调控波动电源,创造新能源发电高比例接入电力系统的成功应用案例,开创“光伏+储能”的先河。

2016年9月30日,公司先后中标阳泉、芮城、新泰、包头四个领跑者项目,同时承揽了河北宣化70MW奥运光伏廊道项目,在2016年“领跑者”项目中共计中标370MW项目。

2016年10月12日,公司成功中标我国首批大型区域微电网示范项目——内蒙古二连浩特正镶白旗220MW可再生能源微电网示范项目,该项目以光伏和风电为主力电源,以储能技术为支撑,以高比例可再生能源消纳为目的,集风、光、储、输、用五位一体。

2017年4月6日,凭借年装机量1505MW的成绩蝉联由市场调查机构IHS 发布的2016年全球EPC厂商排名冠军。

2017年SNEC期间,特变电工新能源推出1500V,60kW组串式逆变器—TS60KTL-HV,更高等级的输入、输出电压等级,可以降低交直流侧线损及变压器低压侧绕线组损耗。

智利时间2017年5月17日12点18分,特变电工新能源公司承建智利“GENPAC阳光一号”光伏电站项目顺利并网,就此展开特变电工新能源公司在南美洲市场的成功布局。占地面积约15.38公顷,电站呈不规则形状,项目装机容量13.715MW,年均发电量1681.5万kW‧h。

2017年7月10日,中国合格评定国家认可委员会(CNAS)公布了实验室认可名录,特变电工能源互联网与电力电子实验室榜上有名,顺利通过评审认可(证书号码:CNAS L10134)。

2017年9月21日,特变电工西安电气科技有限公司在2017印度国际可再生能源展期间举行新品发布会首发TC2500KH-O型光伏并网逆变器产品—SolarNova,通过与印度市场深度融合,积极推进印度本地化战略。

2017年12月,特变电工入围中国电建、华电公布的2018年逆变器设备框架采购项目名单。
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如今的特变电工新能源,在历经18年的快速发展后,已然成为了世界领先的绿色智慧能源服务商!业务遍及全球20余个国家和地区,专注于光伏、风电、电力电子、能源互联网等领域,形成了以光伏、风电等电力工程服务,多晶硅、逆变器、SVG等电力核心设备研发制造的主营业务结构,向客户提供各类电力项目开发、投融资、设计、工程建设、调试、运维一体化的可靠、高效的绿色智慧能源整体解决方案。连续两年EPC全球第一,光伏、风电装机总量突破9GW,位列2017年全球绿色公司200强榜单第32位。

对于18年来取得的骄人业绩,特变电工新能源总经理助理阮少华曾表示,精准把控方向和趋势只是成功的第一步,合理、健康的产业布局则是特变电工新能源稳扎稳打,步步为营,逐步在多晶硅、EPC、逆变器领域巩固领先优势的基石。

而这其中,最为人津津乐道并且为特变电工新能源平价上网做出巨大贡献的“煤电硅”一体化产业链贡献颇多。然后是EPC,优秀的系统集成能力为特变电工新能源带来利润的同时,也为其平价上网的实现打下了坚实的基础。

2 特变电工新能源的EPC,低价的勇气

为了加速实现平价上网,国家于2015年推出了“领跑者”项目,并以竞标方式选出中标企业,这为中国光伏业带来了空前的压力。张建新认为,“这其实也有效减少了光伏行业的成本,起码对平价上网是有利的。”

特变电工新能源成立时,公司对太阳能光伏产业的主要定位就是系统集成商,立足新疆,以技术优势为基础,完善“EPC工程建设及服务、项目资源开发与BOT”核心业务能力,大力拓展光伏和风电项目。早在2009、2010年国内光伏市场初创期,特变电工新能源作为系统集成商的身影初现。2011年国内光伏市场开始爆发,特变电工新能源当年完成200多兆瓦的光伏EPC,2012年光伏EPC工程量达到400-500MW,市场份额达到10%,成为国内规模最大的光伏EPC制造企业。2013年国内光伏市场再度爆发,公司当年结算的光伏EPC/BT项目量预计在400-500MW,后期储备的光伏项目丰富。

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特变电工新能源之所以能够迅速开拓光伏EPC业务,一方面是由于公司早期积极参与建设大规模微型离网电站,为进入大型光伏电站积累了丰富经验;另一方面,借助于传统的输变电行业龙头企业背景优势,公司积极展开与几大国有电力企业合作,不仅带动产品销售,还拓展了EPC业务面。此外,为进一步提高竞争力,公司成立了相应的设计院,除EPC总包外还提供设计方案、并网调试等配套服务。

借此,当整个光伏行业陷入萧条的2012年,特变电工新能源却显示了很强的获取订单能力。由于EPC项目中承包方有很大的自主采购的权利,众多EPC项目也有力带动了特变电工整个光伏产业链的出货。

张建新认为,未来的光伏业的发展,EPC的形式更加科学、更加有效率,更加容易控制质量和进度。“光伏项目一般三个月干完了,所以他们面临资金、决策上一堆问题,但是通过EPC,再加上融资解决方案,这个问题就很容易比较快速得到解决。”张建新表示,“我认为光伏EPC方式成本其实更低,质量也更容易控制。”

这一论断也得到了鉴衡认证中心的肯定,并为其颁发了首张EPC能力评定3A级证书。其评语为:特变电工新能源在光伏工程建设方面的管理规范、有效,工程建设所需的技术文件完整、适用,工程建设所需的资源充分、适宜。3个样本电站的检测结果显示,特变电工新能源承建电站的工程质量具有明显的比较优势,以抽检的山西某山地电站为例,抽检组件的外观缺陷率及隐裂缺陷率均为0,而周边其他电站抽检组件中存在隐裂组件的平均比例在10%以上;再如,抽检的安徽某渔光互补电站,在2016年发生的50年一遇的洪灾中毫发无损,而其他类似条件下的电站均遭受不同程度的损失。

正是在这一基础思路与缜密布局下,经过18年的创新发展,特变电工新能源逐渐形成了以光伏、风电、电力电子制造为基础的产业集群,能够为客户提供新能源投融资开发全生命周期的解决方案;有光伏行业领先水平的国家工程实验室;围绕先进模拟技术驱动的项目理念,提出并构建了模块和整体设计方案平台,能够有效降低电站建设成本,提高电站效率。

现在,回头再看特变电工在今年3月份的达拉特旗光伏领跑基地竞争中,报出的0.32元/kWh低价,就显得理所当然。“特变电工新能源利用物联网、云计算、人工智能等技术实现了新能源电价的系统化管理。有效提高发电量5%以上,0.32元只是光伏产业平价上网的一个里程碑,特变电工新能源将与产业同仁一起共同探讨光伏平价的最后一公里。”张建新表示。

3高效、智能,打造最低度电成本解决方案

在特变电工新能源,技术创新是一种传统,也是一种追求。

2011年,国内第二批280MW特许权招标项目启动,特变电工新能源联合合作伙伴一口气中了不少项目,当时每瓦投资成本仍然过高,技术团队不断地完善方案,寻求降低度电成本的途径。2011年下半年组件价格下调,结合特变电工新能源的技术方案,这些项目顺利完工。

此时,张建新宣布重奖公司技术创新人员,“很多技术人员以前都没有想过可以拿这么多奖金。这也让我们的技术团队养成了千方百计搞创新,降成本的习惯。”这些习惯,后来在整个研发团队开始扩展并固定下来,并成为特变电工新能源重视技术创新的基因。

“我认为平价上网所有问题的根源都是技术创新。”张建新表示,“因为电价大幅下降的可能性比较小,而要实现平价上网,不管是成本下降还是效率提升,都源于技术创新。比如光伏逆变器,从前年到今年已经下降了50%。所以,我觉得技术创新在平价上网过程中的作用至少起到了70%-80%的作用。”

事实上,为了实现平价上网,特变电工新能源在逆变器智能设备研制领域不断追求效率最高。其研制的组串式逆变器,MPPT渗透率达到100%,将彻底解决组串并联失配问题,在复杂地形下,可提升系统发电量4%以上。在逆变器领域全球累计发货量已突破20GW;围绕智能微网开发了具有国际领先水平的10kV/1MVA电能路由器,实现了微电网一、二次设备的高度融合及网-源-荷-储的灵活接入与调度;成功研制全球首套“±800kV/5000MW柔性直流输电系统换流阀”,为可再生能源大规模并网提供技术保障。

光伏逆变器未来发展方向将如何?特变电工西安电气科技有限公司总经理刘伟增指出:智能、高效是逆变器研发的核心主张。

与此相对应,特变电工新能源在业内最早开始了逆变器研发标准化及系列化工作,有效降低了定制产品造成的产品成本提升;根据不同用户需求定义了标配功能、选配功能模块,可根据客户需求,进行灵活选择,有效降低系统成本;在产品多样性方面,已自主完成3kW-5000kW全系列并网逆变器产品研制,涵盖大型地面、水面、复杂山地、屋顶等各种环境,产品服务于集中式、分布式各光伏电站,客户可根据不同需求,选择相应产品,进行电站最佳配置。

就在4月13日的2018(西安)光伏平价创新解决方案研讨会上,特变电工新能源再次发力,一次性推出两款划时代的逆变器产品TS80KTL_PLUS和TS75KTL-BF组串级逆变器。

据特变电工西安电气科技有限公司总经理助理刘宝辉介绍,特变电工TS80KTL_PLUS组串级逆变器与传统组串式逆变器相比,具有12路直流输入和12路MPPT跟踪特点。独立MPPT跟踪技术,将组串MPPT渗透率提升至100%,应用在复杂地况中可至少提升系统发电量4%以上,将组串并联失配损失降低为0;同时独立的MPPT设计,使逆变器具有自然防反接,确保系统安全稳定。同时该产品换效率也达到业界最高,最大转换效率高达99.23%,中国效率高达98.63%;TS75KTL-BF组串级逆变器是一款完美匹配双面电池的逆变器,该产品同样具备12路独立组串,MPPT渗透率高达100%的尖峰特性,彻底解决组串并联失配损失。同时该产品为了完美匹配双面组件动态过载调节能力。特别是在环境温度0℃以下,满足1.3倍长期输出过载能力,环境温度45℃内,1.2倍长期过载能力,为双面组件量身打造。

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特变电工SolarPoint分布式智慧光伏展示区

除了逆变器,为最大程度提高电站的发电效率与经济效益,特变电工新能源也适时地推出了基于电能路由器的智慧光伏电站系列化解决方案、分布式智慧光伏电站解决方案、大型地面光伏电站解决方案等一系列以增效降本为目标的“最低度电成本解决方案”。

刘伟增对“最低度电成本解决方案”如此解释。在实施进程中,首要的就是技术创新驱动,通过系统设计、设备、运维等环节的创新与能力的整合,为客户提供最低度电成本解决方案。“我们提出了设计的全生命周期服务,主要依靠大数据分析实现对电站全生命周期的评估和分析;也提出了模块化的整体设计方案,在不同的电站采用标准模块化去组合,提高设计的响应速度。这是我们基于客户需求降低工程投资成本,最优化的设计思路。”

以“基于电能路由器的智慧光伏电站系列化解决方案”为例,该方案以电能路由器为基础,额定直流电压可在450V-850V之间选配,但额定交流电压,高达10kV,系统效率提升1.5%;产品采用高效率的碳化硅功率器件、实现“硅进铜退”降本空间巨大;采用升压逆变技术,无工频变压器,零待机损耗;同时产品还具有环保无油,终身免维护等特点。

据特变电工新能源介绍,大型地面电站采用基于电能路由器的集中式高压直接并网方案,对比传统解决方案,在不增加初始投资的同时,可以每年带来额外收益3680元/MW;分布式光伏电站采用基于电能路由器的直流汇流型组串式高压直接并网方案,相比于传统组串式方案,初始投资成本减少275万元,每年带来额外收益6400元/MW。

4 转型绿色智慧能源服务商

强大的EPC能力和设备制造能力,使特变电工新能源突破“离网光伏系统供应商”的范畴,成为了行业领先的光伏、风电集成商和运营商,而现在,在“能源互联网”大势之下,特变电工新能源意欲将自身打造为“卓越的绿色智慧能源服务商”。

在关键设备研制开发的基础上,特变电工新能源开始涉足精益运维管理领域,并不断追求成本最低。2016年,特变电工新能源利用物联网、云计算、人工智能等技术打造了TB-eCloud智慧能源管理平台,实现了新能源电站精准化、集约化的运维管理,可减少运维工作量20%左右,有效提高发电量5%以上。

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根据特变电工新能源的规划,TB-eCloud智慧能源管理平台将分三步实施。

特变电工西安电气科技有限公司总经理刘伟增介绍,第一阶段是配合整个电站从设计、施工到后面运维全生命周期对供电场或者电站的云端管理,目前已经初步实现了。第二个阶段是搭建智能装备的全生命周期管理平台。现在,特变电工旗下每年出货的几十万设备都已经智能化,甚至是变压器都具备智能化监控模块,并且实现全生命周期管理,能够实现更好的服务于客户,更好的进行质量的管理。第三个阶段是智能微网能源管理系统,并从现在桌面管理走向云端管理。“目前整体上两个阶段已经实现了,第三个阶段正在实施。

从目前的运行情况来看据,TB-eCloud智慧能源管理平台提供的实时监控、运行管理、值班管理、发电分析、故障诊断、历史数据、统计报表、资产管理等功能,实现了对所属多个电站的远程集中运维,能够多角度分析电站发电、能耗、运维情况,有效掌握影响收益短板,并通过故障预警、知识库、远程专家诊断等功能,实现故障隐患的及时发现和快速处理,减少发电损失,提升电站运维水平。“目前已接入各类电站9个,容量达1GW。”

智慧设备与智慧管理平台,在使特变新能源逐渐接近平价上网的同时,也使其“能源互联网”战略渐趋成型,可谓一箭双雕。

至于未来的规划,特变电工新能源在公开场合如此表述:围绕光伏、风电、微网、储能、多能互补等清洁能源领域,通过人工智能、能源互联网、大数据、云计算、物联网等先进技术的深度应用,不断深化与全产业链的交流合作,以先进的技术、优质的产品和可靠的服务,为客户提供从开发、投融资、设计、咨询、工程服务、运营、售电及绿色智能产品等全生命周期的绿色智慧系统综合解决方案,努力建设成为全球卓越的绿色智慧能源服务商。

在特变电工新能源的规划中,未来将在逆变器等智能设备与智能管理的基础上,融合能源交易、能效管理、智慧电站、智能设备、行业云、绿色金融6大部分,打造“发、输、配、用”能源互联网一体化解决方案(目前已着手智慧新能源电站解决方案、柔性直流输电解决方案、微电网综合解决方案),进而构建起面向用户、电网和产业生态伙伴的和谐、友好、共赢的“能源互联网”产业生态系统。

而针对这一未来战略,张建新也给出了具体的实施路径,即:以“能源互联网”理念为核心,规划产业生态体系;发展数字化服务平台,建立能源互联网平台占领生态系统的入口;优势业务的数字化转型,为产业生态的建立提供基础生态内容;与生态的参与者,共同发觉新的生态内容和价值空间,促进“能源互联网”产业生态的可持续发展。

未来,已来!特变电工新能源带着斗志、带着使命,将攀至何种新高?留给市场和时间去验证吧!

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