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            光伏逆變器六大技術發展趨勢

            核心提示:中國制造的光伏逆變器已經在全球新能源市場獨領風騷,但盛況之后,逆變器市場會不會重蹈其它產業的覆轍?
               和光伏組件的發展趨勢相似,光伏逆變器也是中國制造業成功國產化并引領全球市場、技術的典范之一。如今,中國制造的光伏逆變器已經在全球新能源市場獨領風騷,但盛況之后,逆變器市場會不會重蹈其它產業的覆轍,成為下一個沒有技術含量的中國制造呢?陽光電源股份有限公司副總裁、CTO趙為博士近來在多個場合向行業分析了《光伏逆變器和系統發展趨勢探討》。
              
              隨著電站類型日益多樣化,對系統設計提出了更高的挑戰:大型地面電站仍將保持較大的市場份額;隨著政策不斷完善,屋頂等分布式電站將快速發展;農光互補、漁光互補、漂浮式光伏等新型應用將增多。而逆變器的選型應當體現“因地制宜,科學設計”的基本原則。對于不同的應用的建議如下:
              
              1. 針對大型地面電站,集中式逆變器一直是主流解決方案。更低的初始投資,更友好的電網接入,更低成本的后期運維是選擇集中逆變器的主要依據。多個電站實際運行數據表明,在平坦無遮擋的應用場合,集中式與組串式發電量持平;且集中式逆變器單機容量不斷增大,1MW以上的系統將逐漸增多;組串式逆變器作為補充,40-100kW等更大功率的組串式逆變器將逐步取代20-40kW的組串式逆變器。
              
              2. 漁光互補、水上漂浮式、大型屋頂電站則需要重點考慮安裝和維護的便利性:需要盡可能靠近路邊安裝;由于安裝面平坦,無不同朝向,沒有局部遮擋,多路MPPT對發電量提升不明顯,因此首選集中式逆變器;且高濕環境下,需要重點關注系統的PID防護問題;以及光伏系統、漁業養殖的綜合收益最大化問題。
              
              3. 組串式逆變器由于單機容量小,MPPT數量多,配置靈活,主要適用于復雜的小型山丘電站、農業大棚和復雜的屋頂等應用場合。
              
              針對逆變器產品的發展趨勢,隨著電站類型越來越復雜,逆變器的產品型譜將更加多樣化,以適應不同應用場景的需求。具體來說,主要表現在以下六個方面。
              
              趨勢一:逆變器硬件高速發展
              
              SiC、CAN、性能優異的DSP等各種新型器件和新型拓撲的應用,促使逆變器的效率不斷提高,目前逆變器的最大效率已經達到99%,下一個目標是99.5%;中國效率已經達到A級,下一個目標是A+,A++。
              
              趨勢二:集中式逆變器功率加大,效率提高,電壓等級升高
              
              2.5MW等更大功率等級的逆變器將廣泛應用,與1MW方陣相比,2.5MW的方案可降低成本約0.1元/W,即100MW的電站可降低1000萬初始投資。此外,通過電纜匹配后,保證直流部分的損耗一致。
              
              值得一提的是,1500V系統將是大型電站的發展趨勢。相比1000V系統,除組件外可以節省0.2元/W的投資,相當于100MW電站可節約投資2000萬。同時,系統損耗可降低約0.27%。
              
              趨勢三:組串式逆變器單機功率不斷提高,功率密度加大
              
              組串型逆變器的功率不斷加大,目前最大功率已經做到80kW,功率密度也在不斷提高,重量不斷降低,以適應安裝維護困難的復雜應用環境。陽光電源的40kW組串式逆變器已經做到了39kg,是目前業內最輕的40kW產品。在散熱方面,陽光電源一直堅持智能風扇散熱的方式,以進一步降低內部元器件的溫升,提升逆變器在高溫環境下的過載能力。所采用的風扇防護等級為IP65,壽命可以達到7萬小時,同時風扇可以提供20年的質保。
              
              趨勢四:組件級產品(MLPE)越來越豐富
              
              組件級的產品種類越來越豐富,如以Enphase為代表的微型逆變器,以SolarEdge為代表的功率優化器等。 據行業研究機構GTM預計,組件級別電力電子(MLPE)設備的出貨量將從2013年的1.1GW增加至2017年的5GW以上。
              
              趨勢五:電網適應性不斷增強,各種保護更加完善,確保安全可靠
              
              漏電流保護、SVG功能、LVRT、直流分量保護、絕緣阻抗檢測保護、PID防護、防雷保護、PV正負反接保護等不斷完善的功能,逆變器對電網的適應能力進一步增強,不斷完善的保護功能,讓系統更加安全可靠。
              
              趨勢六:逆變器的環境適應能力不斷提高
              
              隨著沿海、沙漠、高原等各種惡劣環境下的光伏電站應用增多,逆變器的抗腐蝕性、抗風沙等環境適應性能不斷提高,以確保惡劣環境下的高可靠性。
              
              在談到光伏系統的發展趨勢時,趙為表示,通過各種新技術、新產品的應用不斷促進光伏技術的進步,提高系統效率PR,降低系統生命周期內度電成本(LCOE),最終實現平價上網是大家共同奮斗的目標。
              
              電站的設計將更加精細化;系統集成度進一步提高,集成逆變器、中壓變壓器的一體化解決方案可以將系統簡化到極致,同時降低成本,方便使用,提高效率,提高可靠性。
              
              光伏逆變器行業發展方興未艾,各種新技術,新產品,日新月異,可謂因地制宜,百家爭鳴;在大型地面電站,集中式解決方案初始投資更低,后期運維成本僅是組串式1/3,多個電站運行結果表明,組串式與集中式發電量持平,是用戶的首選; 2/2.5MW的解決方案將成為明年的主流;組串逆變器在分布式中的應用也越來越多,高功率,高效率,高功率密度是未來發展方向;光伏+互聯網為廣大客戶認可,數字化智慧型電站將成為主流;光伏+儲能應用前景廣闊。

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