在全球气候变暖、人类生态环境恶化、常规能源资源短缺的形势下,太阳能光伏发电产业得到各国政府的重视和支持,光伏市场在技术进步的推动和逐步完善的政策法规的强力驱动下快速发展。据2010年6月4日最新市场分析,2009年全球太阳能光伏(PV)电力市场新设置能力约在7.2GW,全球总装机容量已超过22GW。此外,在2010年,全球光伏累计安装能力预计将至少增长40%,而全年的增长预计将增加15%以上。亚洲可能成为一个主要的需求中心。除欧洲之外,日本在2009年已成功地为自己定位成为第三大市场,中国和印度也都在2009年取得进展,到2020年中印太阳能发电能力均计划达20GW。
现今,太阳能电站的发电能力正在变得越来越强。随着大型光伏电站的不断发展壮大,电站所需特殊性能的控制和保护设备市场需求便越发强烈。
“比客户更了解客户”
2009年11月,宁夏石嘴山光伏电站与诺雅克电气签订合作协议,诺雅克成为国家首个10兆瓦级太阳能光伏发电项目指定低压电器产品供应商。诺雅克电气首度试水新能源光伏行业,一举成功。
2010年4月,诺雅克电气携“太阳能光伏发电智能电气系统解决方案”亮相广交会,以其率先推出的“集中式并网发电系统解决方案”赢得市场强烈反响。
2010年5月,诺雅克电气正式向外公布其“太阳能光伏发电智能电气系统解决方案”,方案包括并网发电系统和离网发电系统,共计8个典型光伏发电系统电气应用方案,为业内首家。
2010年6月9日至11日,诺雅克电气携其全新的太阳能光伏发电电气解决方案首次亮相专业太阳能展——德国慕尼黑国际太阳能展。慕尼黑国际太阳能展是欧洲最大太阳能专业展览交易会,主办单位为欧洲光伏工业联盟(ESTIF)、德国太阳能工业协会(BSW)及国际太阳能联盟(ISES)等专业机构。展会集中了三个主要的太阳能技术领域:光电技术(太阳能发电)、太阳能系统(热水供应、供暖、工业用热、太阳能空调)和太阳能建筑。
“我们要做到比客户更了解客户。”诺雅克电气总经理张智寰女士如是说。“太阳能光伏发电系统对直流电器的性能要求是什么?直流系统和交流系统的差别是什么?直流电器和交流电器的差别是什么?我们能为客户提供什么?”她常常如此反问自己及诺雅克的市场和研发团队。
经过长达半年,近200个夜以继日的苦战,诺雅克的市场和研发团队深入研究和分析了太阳能光伏发电系统对低压电器产品的特殊性能要求:一、对低压电器的环境适应性提出了更高的要求:(1)更高的开路电压要求。光伏直流系统最高开路电压要求DC1000V,对产品的直流介电性能提出了更高的要求,耐压需满足3400V;(2)更高的防凝露要求。适合大规模太阳能发电的场所,昼夜温差都很大,对电器产品的防凝露绝缘技术提出了更高的要求;(3)更高的温度适应要求。特别是直流汇流箱,由于大部分放置在户外IP65的箱体内,在白天的强日照情况下无法有效散热,对产品的长期耐热老化能力提出了更高的要求;(4)更高的海拔适应要求。适合大规模太阳能发电的场所,海拔一般都很高,对电器产品在高海拔情况下的介电性能、短路容量、温升等都提出了更高的要求;二、对低压电器本身的电气特性提出了更高的要求:(1)分断特性。由于直流电无反向电流,对电器的灭弧和触头系统提出了更高的要求;(2)瞬时动作特性。由于直流和交流电在电磁回路中电动力的差别非常大,现有的交流检测设备需要进行重新购置或者大量验证后进行交直流换算;(3)过载动作特性。由于直流和交流电在电磁回路中电动力的差别非常大,现有的交流检测设备需要进行重新购置或者大量验证后进行交直流换算。
鉴于如上分析,诺雅克电气以最先进的电磁仿真分析与研究方法对产品的分断系统、灭弧系统、触头系统进行了全面的仿真分析及设计改进,对直流电器产品进行了更优化的磁场分布设计;并将诺雅克电气核心专利技术——轴承式转轴技术运用于直流断路器上,在保证产品附件配合不受使用次数影响的情况下,不仅大幅提高产品可靠性、减少机构操作力,更成倍提高了产品的寿命、加快分段速度、可靠提高了产品的分段能力。
在解决直流电器(特别是应用到太阳能光伏发电行业的直流电器)对环境适应能力方面,比交流电器更高的开路电压要求、防凝露要求、温度适应要求及海拔适应要求问题上,诺雅克电气针对产品的电气特性做了相应设计改进:1、为满足更恶劣环境下的介电性能,在产品的介电性能方面做了比较大的改进,并在上海电器科学研究所做了直流3400V的耐压验证,同时也在诺雅克的环境试验室内进行了高低温循环试验;2、为满足太阳能直流系统对产品电气特性方面的特殊需求,特意在上海电科所进行了直流1000V分断能力验证以确保保护的可靠稳定性;3、为满足更高的温度适应要求,对产品的原材料,特别是塑料类零部件进行了改进,并在诺雅克的高低温试验箱内进行了80度和100度的高温通电试验以确保产品在高温环境下温升和老化能满足寿命要求;4、为满足产品能在更高的海拔高度下正常使用,诺雅克电气还做了详细的高海拔修正系数对比表,供电气设计人员使用。
如此深入的研究与分析,细致的改进,对于张智寰总经理来说,如数家珍,“想客户之所想,急客户之所急,是我们以市场为导向的不二法门。”
要做让客户放心的“交钥匙”式解决方案
“除了仔细研究和分析光伏行业对电气性能需求外,我们还考虑到了太阳能电站项目往往都是大工程项目,客户需要简化项目建设、降低采购和维护成本,因此,要求我们的产品线要全,并可提供长期、快速的服务支持。最好是“交钥匙”工程。”在张智寰总经理如此指示下,诺雅克电气以最快的速度研发、生产出了Ex9系列光伏专用交流/直流电器产品,以及共计达8套的电气系统解决方案。产品包括PVBx直流汇流箱、Ex9MD直流塑壳断路器、Ex9BP直流小型断路器、Ex9UP直流电涌保护器、Ex9A框架断路器、Ex9M塑壳断路器、Ex9B小型断路器和Ex9U电涌保护器等。
诺雅克电气的“交钥匙”式解决方案包括:
一、光伏电站并网系统电器应用方案
太阳能光伏电站的整体设备配套包括太阳能光伏板、直流汇流箱、逆变系统、交流配电及并网系统等。诺雅克电气专业的解决方案包括PVBx直流汇流箱以及直流配电柜、逆变器、交流配电柜内所必须采用的电气元器件:Ex9MD直流塑壳断路器、Ex9BP直流小型断路器、Ex9UP直流电涌保护器、Ex9A框架断路器、Ex9M塑壳断路器、Ex9B小型断路器和Ex9U电涌保护器等。
二、建筑小区光伏系统电器应用方案
太阳能光伏建筑一体化BIPV(BuildingintegratedPhotovoltaic)是将太阳能光伏发电产品集成或结合到建筑上。它不是将太阳能光伏发电和建筑的简单相加,而是根据节能、环保、安全、美观和经济实用的总体要求,将太阳能光伏发电作为建筑的一种体系融入建筑领域,纳入基本建筑程序,与建设工程同步设计、同步施工、同步验收,与建设工程同时投入使用。
三、居民住宅光伏系统电器应用方案
方案1:居民光伏并网系统
方案2:居民光伏离网系统
四、离网水泵光伏系统电器应用方案
诺雅克电气设计出以区域独立发电、分户独立发电的离网供电模式,利用光伏水泵为无电地区的深水井饮用、灌溉以及景观喷泉提供解决方案,使得光伏系统不但适用于城市、近郊,还可以在农村、海岛等偏远地区以及干旱、少雨等气候恶劣地区使用。
方案1:灌溉光伏离网系统
方案2:景观喷泉光伏离网系统
据悉,诺雅克电气的专业解决方案不仅可简化项目建设、提高设备可靠性,同时简化运营、降低风险,可大幅直接降低太阳能项目电气部分投资成本达30%以上。
“我们要以最快的速度响应市场需求”,诺雅克电气秉承其一贯的市场中心战略,早在2009年初,诺雅克电气就抢先推出其智能电网配套解决方案及相关低压电气元器件,抢滩智能电网配电市场;而今,诺雅克又以出人意料的速度向光伏行业进军,推出其全套“太阳能光伏发电智能电气系统解决方案”,不得不让人惊叹。
根据客户需求,量身定制系统解决方案,强调服务意识,强调客户使用愉悦度,是诺雅克电气贯穿市场、研发、生产、运营的核心理念,“进驻一个行业,首先要成为该行业领域的专家”张智寰总经理笑着告诉记者,“立足行业,深耕市场,我们将为此而付出不懈努力。”