2024年3月20日发(作者：谷齐)
2000V系统电压光伏发电技术探究
摘要：近年来，我国的光伏技术有了长足的发展与进步，太阳能光伏发电技
术普遍地运用于民用建筑工程中，尤其以铜铟镓硒薄膜组件为代表的建筑光伏一
体项目备受国内外关注，为绿色建筑或零能耗建筑的发展创造了有利条件。在诸
多新的光伏技术中，2000V系统将是最具有应用价值的一种技术。因此，开发
2000V相关光伏产品，研究2000V电压光伏系统从而有效降低光伏系统的成本、
提高发电效率是近几年光伏产业发展的一个重要课题。
关键词：光伏发电；系统电压；技术标准
引言
如今，油、碳能源濒临短缺，雾霾和温室效应愈演愈烈，能源枯竭成为人类
存亡与发展的重要问题，全球各国均在加快对新能源的探索。太阳能光伏发电，
凭借其取之不尽、分布广、零污染等优点，成为新能源中开发利用水平高、应用
宽泛、商业化发展条件成熟的新型能源。
1 我国光伏发电应用技术现状
截至2020年，我国成为光伏发电装机容量最大的国家。伴随光伏电站建设
规模的持续拓展，从设计、施工和运维等不同方面对光伏电站提出了新的要求，
需要对整体解决方案措施不断优化，从而不断提升光伏系统发电效率和可靠性。
2 2000V电压光伏发电系统分析
2.1 光伏电站系统电压的发展历程
一直以来光伏产品的系统电压就在不断的提高之中。十五年前，600V的系统
电压是组件的主流产品，五年前至今，1500V的系统电压是整个产业的系统电压
标准。随着光伏技术、材料技术的不断创新，电池的效率、材料的绝缘等级、制
造工艺技术都有了突飞猛进，可以实现让更高的系统高电压成为可能。对光伏电
站来说，升高电压是减少线损的得力举措。基于系统的视角，更高的输入和输出
电压等级，有助于减小交直流侧线损、变压器低压侧绕组带来的损耗。同时，系
统效率预期也将增加1.5-2%。同时，系统功率密度提升，体积减小，运输、维护
等方面工作量也减少，有利于光伏系统成本的降低。在度电成本如此苛求的现实
下，任何一个可以降低成本的机会都会被行业重视，2000V光伏电站系统将成为
研究发展趋势。
2.2 2000V光伏发电系统现状
低电压系统中，直流≤1500V，交流≤1500V是产品标准的分水岭，目前主流
的电站设计以及光伏组件、逆变器、汇流箱、线缆等产品均基于直流端1500V的
电压要求设计和制造，电压从1500V提升到2000V，系统中关键部件的绝缘耐压
水平需要提高，因此2000V电压等级将会是电站系统中各关键构件的一个新的挑
战。这里，我们将详细介绍2000V光伏组件、逆变器等主要设备。
1.2000V系统光伏组串技术现状。光伏组件是光伏系统的发电单元，也是整
个光伏系统中核心的部件，光伏电站系统电压从1500V提升到2000V后，对组串
设计及材料选型提出更高的技术要求。光伏组件及线缆配套设施经过多年的技术
发展积累，其原材料、工艺等都已经基本成熟，通过提升系统电气间隙、爬电距
离等安规性能，以及提升线缆绝缘耐压特性，而且大部分厂家都已经通过了相应
的检测认证测试，具备2000V系统的解决方案。
2.2000V系统电气设备技术现状。现有光伏系统电气设备基本按照1500V进
行设计，一旦系统电压提升到2000V，所有电气元件设计和制造都需要按照相应
的电压等级进行修改。对于电气设备而言，增加设备耐压等级主要通过选用更高
电压等级的元器件，如断路器、保险丝、电容器等即可实现，相对而言较为容易
实现。设计瓶颈主要是IGBT开关器件以及逆变器产品的PWB单板的安规绝缘设
计，目前国内主要逆变器厂家已经有了相关解决方案，比如通过串并联拓扑结构，
单板局部电路灌胶等设计，通过提升环境污染等级、固体绝缘的方式来满足高电
压标准的要求。
3.2000V电压光伏系统现状。2000V光伏系统目前还处在推动的起始阶段，
随着全生命周期度电成本、平价上网等理念的普及，2000V电压系统已成光伏行
业共识的未来发展方向。直流系统电压从1500V提升到2000V，将有助于光伏电
站系统效率提升（设备和线路损耗降低）及系统成本下降（平衡系统设备成本、
安装成本等减少），从而促进光伏发电度电成本的显著下降。2000V光伏系统的
优越性也被行业认可，作为一种创新技术，2000V标准体系尚未成熟，其安全性、
可靠性有大幅度地提高。
3 1500V与2000V电压光伏发电系统对比分析
对两种电压系统就投资成本、发电效率、市场层面、技术标准等几个方面进
行对比分析如下：
（一）投资成本对比来看。2000V光伏系统相比1500V光伏系统，可以大幅
减少汇流箱、逆变器等电气设备的数量，其初始投资成本更低，而且电气设备的
减少意味着光伏系统的故障点减少，意味着光伏电站后期运维成本的下降。从目
前市场投资成本测算来看，可在不考虑安装、土地及运维成本的情况下。2000V
系统电压比1500V系统电压的电站建设单位成本低0.138元/瓦，其中电缆节省
成本最多，在实际建设过程中，成本还可进一步下降。
（二）系统发电效率对比来看。2000V电压光伏系统可以有效降低光伏系统
的直流线缆和交流线缆损失，从而提升光伏系统的发电效率。通过软件仿真模拟，
1500V电压光伏系统的直流和交流线缆损失分别为0.7%和0.5%，总损失为1.2%，
而2000V电压光伏系统的直流和交流线缆损失分别为0.3%和0.2%，总损失为
0.5%。
（三）从市场层面来看。目前2000V系统关键产品，如光伏组件、汇流箱、
逆变器等设备都已完成技术储备，相应产品也都通过了相关的检测认证测试，均
已有相应的产品。但大部分仍达不到量产水平，2000V系统尚处于示范阶段，未
形成一定市场，2000V系统大范围推广还需要时间。
（四）从技术标准来看。现有光伏系统大都采用1500V电压，其零部件产品、
系统标准均十分成熟，2000V标准认证体系有待健全，目前的2000V产品认证一
般采用已有的标准，将测试电压加大至2000V进行试验。但随着2000V光伏系统
的示范应用，国际IEC标准和我国相关机构正在积极开展2000V系统标准的制定，
预计近期就陆续有相应标准出台。
4发展2000V系统电压光伏发电技术的策略
4.1研发2000V光伏系统技术，加强2000V系统技术储备
2000V光伏系统由于其更低的投资成本和更高的系统效率，必将成为光伏发
电的发展方面。目前2000V光伏系统相应的光伏组件、电气设备都已经拥有相应
产品，且大部分企业产品已经通过检测机构的认证测试，但2000V系统尚处于示
范阶段，尚未实现大规模应用。应在各个环节开展2000V光伏产品的技术开发，
加强2000V光伏系统的技术储备。
4.2建立2000V光伏系统示范电站，加强对比分析
目前2000V光伏系统尚属于新事物，大部分系统器件完全没有达到中试，都
是小试阶段，各个项目的实施也都是在示范阶段，对于2000V系统与现有1500V
的对比分析也大都基于理论分析和仿真模拟，缺乏相应的实际测试数据。建议积
极开展2000V光伏系统示范电站的建设，并对实际运行数据进行比对，从而分析
两种电压对系统发电效率的影响，一方面为后期大规模应用提供数据支持，另一
方面也做好2000V光伏系统的技术储备。
4.3积极参与2000V系统标准制定
2000V光伏系统为创新技术，相关认证标准、规范（主要指组件）尚未正式
出台，目前的2000V产品认证一般采用已有的标准，将测试电压加大至2000V。
为规范及合理引导2000V系统的发展及推动，光伏行业正在加快2000V系统相关
标准的制定，应积极参与2000V系统标准的制定，一方面掌握2000V光伏系统标
准和技术最新情况，另一方面提升在光伏行业的话语权。
结束语
总之，作为开发潜力无穷的新能源，太阳能光伏发电技术在今后的经济发展
中还将得到更为广泛的运用，并逐步渗入各行各业中。在社会大环境下，有关部
门有必要引起重视，保证光伏发电技术应用的科学性，发挥其优势，为环保工程
建设和经济发展提供有利的条件。
参考文献
[1]光伏发电系统综合量化评价体系探讨[J].王斯成.太阳能.2018（03）
[2]蔡高原.太阳能光伏发电技术现状与展望[J].河南科技，2018，32：128-
130.
[3]石东昌.关于新能源光伏发电技术的一些探讨思考[J].中外企业家，2019，
05：129+137.
2024年3月20日发(作者：谷齐)
2000V系统电压光伏发电技术探究
摘要：近年来，我国的光伏技术有了长足的发展与进步，太阳能光伏发电技
术普遍地运用于民用建筑工程中，尤其以铜铟镓硒薄膜组件为代表的建筑光伏一
体项目备受国内外关注，为绿色建筑或零能耗建筑的发展创造了有利条件。在诸
多新的光伏技术中，2000V系统将是最具有应用价值的一种技术。因此，开发
2000V相关光伏产品，研究2000V电压光伏系统从而有效降低光伏系统的成本、
提高发电效率是近几年光伏产业发展的一个重要课题。
关键词：光伏发电；系统电压；技术标准
引言
如今，油、碳能源濒临短缺，雾霾和温室效应愈演愈烈，能源枯竭成为人类
存亡与发展的重要问题，全球各国均在加快对新能源的探索。太阳能光伏发电，
凭借其取之不尽、分布广、零污染等优点，成为新能源中开发利用水平高、应用
宽泛、商业化发展条件成熟的新型能源。
1 我国光伏发电应用技术现状
截至2020年，我国成为光伏发电装机容量最大的国家。伴随光伏电站建设
规模的持续拓展，从设计、施工和运维等不同方面对光伏电站提出了新的要求，
需要对整体解决方案措施不断优化，从而不断提升光伏系统发电效率和可靠性。
2 2000V电压光伏发电系统分析
2.1 光伏电站系统电压的发展历程
一直以来光伏产品的系统电压就在不断的提高之中。十五年前，600V的系统
电压是组件的主流产品，五年前至今，1500V的系统电压是整个产业的系统电压
标准。随着光伏技术、材料技术的不断创新，电池的效率、材料的绝缘等级、制
造工艺技术都有了突飞猛进，可以实现让更高的系统高电压成为可能。对光伏电
站来说，升高电压是减少线损的得力举措。基于系统的视角，更高的输入和输出
电压等级，有助于减小交直流侧线损、变压器低压侧绕组带来的损耗。同时，系
统效率预期也将增加1.5-2%。同时，系统功率密度提升，体积减小，运输、维护
等方面工作量也减少，有利于光伏系统成本的降低。在度电成本如此苛求的现实
下，任何一个可以降低成本的机会都会被行业重视，2000V光伏电站系统将成为
研究发展趋势。
2.2 2000V光伏发电系统现状
低电压系统中，直流≤1500V，交流≤1500V是产品标准的分水岭，目前主流
的电站设计以及光伏组件、逆变器、汇流箱、线缆等产品均基于直流端1500V的
电压要求设计和制造，电压从1500V提升到2000V，系统中关键部件的绝缘耐压
水平需要提高，因此2000V电压等级将会是电站系统中各关键构件的一个新的挑
战。这里，我们将详细介绍2000V光伏组件、逆变器等主要设备。
1.2000V系统光伏组串技术现状。光伏组件是光伏系统的发电单元，也是整
个光伏系统中核心的部件，光伏电站系统电压从1500V提升到2000V后，对组串
设计及材料选型提出更高的技术要求。光伏组件及线缆配套设施经过多年的技术
发展积累，其原材料、工艺等都已经基本成熟，通过提升系统电气间隙、爬电距
离等安规性能，以及提升线缆绝缘耐压特性，而且大部分厂家都已经通过了相应
的检测认证测试，具备2000V系统的解决方案。
2.2000V系统电气设备技术现状。现有光伏系统电气设备基本按照1500V进
行设计，一旦系统电压提升到2000V，所有电气元件设计和制造都需要按照相应
的电压等级进行修改。对于电气设备而言，增加设备耐压等级主要通过选用更高
电压等级的元器件，如断路器、保险丝、电容器等即可实现，相对而言较为容易
实现。设计瓶颈主要是IGBT开关器件以及逆变器产品的PWB单板的安规绝缘设
计，目前国内主要逆变器厂家已经有了相关解决方案，比如通过串并联拓扑结构，
单板局部电路灌胶等设计，通过提升环境污染等级、固体绝缘的方式来满足高电
压标准的要求。
3.2000V电压光伏系统现状。2000V光伏系统目前还处在推动的起始阶段，
随着全生命周期度电成本、平价上网等理念的普及，2000V电压系统已成光伏行
业共识的未来发展方向。直流系统电压从1500V提升到2000V，将有助于光伏电
站系统效率提升（设备和线路损耗降低）及系统成本下降（平衡系统设备成本、
安装成本等减少），从而促进光伏发电度电成本的显著下降。2000V光伏系统的
优越性也被行业认可，作为一种创新技术，2000V标准体系尚未成熟，其安全性、
可靠性有大幅度地提高。
3 1500V与2000V电压光伏发电系统对比分析
对两种电压系统就投资成本、发电效率、市场层面、技术标准等几个方面进
行对比分析如下：
（一）投资成本对比来看。2000V光伏系统相比1500V光伏系统，可以大幅
减少汇流箱、逆变器等电气设备的数量，其初始投资成本更低，而且电气设备的
减少意味着光伏系统的故障点减少，意味着光伏电站后期运维成本的下降。从目
前市场投资成本测算来看，可在不考虑安装、土地及运维成本的情况下。2000V
系统电压比1500V系统电压的电站建设单位成本低0.138元/瓦，其中电缆节省
成本最多，在实际建设过程中，成本还可进一步下降。
（二）系统发电效率对比来看。2000V电压光伏系统可以有效降低光伏系统
的直流线缆和交流线缆损失，从而提升光伏系统的发电效率。通过软件仿真模拟，
1500V电压光伏系统的直流和交流线缆损失分别为0.7%和0.5%，总损失为1.2%，
而2000V电压光伏系统的直流和交流线缆损失分别为0.3%和0.2%，总损失为
0.5%。
（三）从市场层面来看。目前2000V系统关键产品，如光伏组件、汇流箱、
逆变器等设备都已完成技术储备，相应产品也都通过了相关的检测认证测试，均
已有相应的产品。但大部分仍达不到量产水平，2000V系统尚处于示范阶段，未
形成一定市场，2000V系统大范围推广还需要时间。
（四）从技术标准来看。现有光伏系统大都采用1500V电压，其零部件产品、
系统标准均十分成熟，2000V标准认证体系有待健全，目前的2000V产品认证一
般采用已有的标准，将测试电压加大至2000V进行试验。但随着2000V光伏系统
的示范应用，国际IEC标准和我国相关机构正在积极开展2000V系统标准的制定，
预计近期就陆续有相应标准出台。
4发展2000V系统电压光伏发电技术的策略
4.1研发2000V光伏系统技术，加强2000V系统技术储备
2000V光伏系统由于其更低的投资成本和更高的系统效率，必将成为光伏发
电的发展方面。目前2000V光伏系统相应的光伏组件、电气设备都已经拥有相应
产品，且大部分企业产品已经通过检测机构的认证测试，但2000V系统尚处于示
范阶段，尚未实现大规模应用。应在各个环节开展2000V光伏产品的技术开发，
加强2000V光伏系统的技术储备。
4.2建立2000V光伏系统示范电站，加强对比分析
目前2000V光伏系统尚属于新事物，大部分系统器件完全没有达到中试，都
是小试阶段，各个项目的实施也都是在示范阶段，对于2000V系统与现有1500V
的对比分析也大都基于理论分析和仿真模拟，缺乏相应的实际测试数据。建议积
极开展2000V光伏系统示范电站的建设，并对实际运行数据进行比对，从而分析
两种电压对系统发电效率的影响，一方面为后期大规模应用提供数据支持，另一
方面也做好2000V光伏系统的技术储备。
4.3积极参与2000V系统标准制定
2000V光伏系统为创新技术，相关认证标准、规范（主要指组件）尚未正式
出台，目前的2000V产品认证一般采用已有的标准，将测试电压加大至2000V。
为规范及合理引导2000V系统的发展及推动，光伏行业正在加快2000V系统相关
标准的制定，应积极参与2000V系统标准的制定，一方面掌握2000V光伏系统标
准和技术最新情况，另一方面提升在光伏行业的话语权。
结束语
总之，作为开发潜力无穷的新能源，太阳能光伏发电技术在今后的经济发展
中还将得到更为广泛的运用，并逐步渗入各行各业中。在社会大环境下，有关部
门有必要引起重视，保证光伏发电技术应用的科学性，发挥其优势，为环保工程
建设和经济发展提供有利的条件。
参考文献
[1]光伏发电系统综合量化评价体系探讨[J].王斯成.太阳能.2018（03）
[2]蔡高原.太阳能光伏发电技术现状与展望[J].河南科技，2018，32：128-
130.
[3]石东昌.关于新能源光伏发电技术的一些探讨思考[J].中外企业家，2019，
05：129+137.