更高的電壓可容納更長的模塊串。1.5 kV 系統可容納 33 個額定直流電壓為 45 V 的模塊，而 2 kV 系統可容納 44 個模塊，這意味著電力容量增加了 33%。串長越長，串數越少。這有助于將系統支出的電氣平衡(包括匯流箱、連接器和電纜的成本)降低 10% 至 15%。所需的逆變器數量也應該會減少，因為更高的電壓可以容納更多功率密集型電子設備。

雖然 2 kV 逆變器由于某些組件的制造規模較小且測試要求增加而成本更高，但長期前景仍然樂觀。切換到 2 kV 將使逆變器的功率密度更高，從而節省外殼、保險絲和其他組件。更少的太陽能項目組件應該會降低勞動力成本，并意味著更低的運營和維護 (O&M) 費用。這可能意味著最終資本成本降低 1% 到 2%，同時能源產量更高。

主要挑戰

在廣泛采用之前，必須解決幾個挑戰。主要瓶頸是 2 kV 逆變器的可用性，因為必須解決許多技術挑戰。目前，能夠處理 2 kV 的組件有限，逆變器制造商必須應對與匯流箱、外部絕緣、保險絲和開關相關的問題。必須完成大量的硬件和軟件測試，以確保 2 kV 逆變器在電網上的可靠性和安全可操作性。由于前者的功率密度較高，因此與集中式逆變器相比，公用事業規模的串式逆變器采用 2 kV 面臨的挑戰也更大。與集中式設備相比，這可能會稍微推遲 2 kV 串式逆變器的采用。

標準有限是阻礙 2 kV 產品開發和采用的另一個重大障礙。最近，晶科能源控股有限公司成為第一家獲得 UL Solutions Inc. 2 kV 模塊認證的太陽能模塊公司。然而，完善的認證流程需要時間，制造商需要更長的時間才能使其產品符合這些標準。說服開發商投資 2 kV 項目是另一個挑戰，因為這些新站點本質上比標準的 1.5 kV 項目風險更大，成本更高，供應商選擇更少。

對于組件而言，電壓的提高需要電氣部件之間更大的爬電距離，這會略微降低組件的效率并增加其每瓦成本。此外，組件制造商目前專注于向 n 型技術轉變，再加上面板供應過剩導致利潤率下降，這削弱了他們投資新技術的意愿。然而，與逆變器制造商面臨的挑戰相比，向 2 kV 的過渡對組件來說并不特別困難，因為大多數大型商用和公用事業規模的光伏組件已經采用了玻璃-玻璃結構，為更高的電壓提供了足夠的絕緣和保護。

技術預測

中國和美國很可能是首批采用 2 kV 技術的地區。中國是全球最大公用事業制造商的試驗場，預計將開展大量試點項目，以確保制造商在進軍國際市場之前組件的可靠性。中國更快的交貨時間也將促進 2 kV 產品更快地進入市場。美國預計將效仿，GE Vernova 最近推出了一款 2 kV 逆變器，標志著該市場邁出了重要一步。

開發商和工程、采購和施工服務公司需要一段時間才能適應 2 kV 產品，而且美國的投資決策時間也更長。從 1 kV 轉向 1.5 kV 的歷史先例來看，1.5 kV 逆變器的出貨量在首批試點項目啟動兩年后激增，預計 2 kV 技術的廣泛采用將需要數年時間。標普全球預測，2 kV 產品將從 2026 年的不到 5 GW 增長到 2030 年的 380 GW，屆時將占全球公用事業規模太陽能項目的 77%。

由于場地布局更簡單，能量產量略有增加，轉向 2 kV 為長期降低系統平衡、逆變器、勞動力和運維成本提供了良好的機會。行業范圍內的合作對于克服技術挑戰、建立標準和推動采用至關重要。對這一技術飛躍的認識不斷提高對于確定系統平衡中的額外成本節約至關重要。雖然技術挑戰仍然存在，特別是在 2 kV 逆變器產品的設計方面，但標普預測公用事業規模的太陽能將在 2026 年至 2027 年間開始轉向 2 kV，尤其是在美國和中國。