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当光伏电站质量越来越受关注的时候 逆变器的选型就很重要了

发表于:2015-03-11 15:18:16 来源:世纪新能源网
2013年起,国家一系列利好政策刺激下,光伏发电产业可谓迎来了春天,甚至有人将刚刚过去的2014誉为分布式光伏发展元年。呼声很高,结果却不尽人意,2014年分布式光伏建设历经挣扎后仍未能如期完成目标。反观地面光伏电站,2012-2014短短三年内,实现了在我国西部大规模集中建设与并网,奠定了其在光伏发电产业格局中的重要地位。

国家能源局新下发的《关于征求2015年光伏发电建设实施方案意见的函》中也显示,2015年新增光伏电站的装机目标为15GW,其中集中式光伏电站8GW,分布式光伏7GW,2014年不同,今年的地面电站建设目标高出分布式。由此可见,在当前分布式光伏仍处在起步发展阶段的重要时期内,地面电站仍然是中国光伏行业发展的重要支柱。

但值得注意的是,地面电站建设规模数量日渐扩大,诸多问题也开始浮出水面。根据北京鉴衡认证中心的一项调查显示,在调研的425座太阳能电站中,30%建成3年以上的电站都不同程度出现了问题。其中,不少问题都出现在各类电气设备上,尤其是作为光伏系统核心设备的光伏逆变器,其表现直接关系到电站运行质量与寿命。

据了解,2010年-2014年国内逆变器企业数量波动剧烈,达到几百家。良莠不齐的逆变器公司给逆变器产品的质量及声誉造成直接影响,这几年中,西部一些电站出现的逆变器问题相当一部分跟供货厂家有很大关系,但不是每家企业的逆变器都有问题,选择注重产品质量和技术先进性的逆变器品牌对电站质量及运维便利极为重要。

那么问题来了,地面光伏电站选择逆变器时都有哪些方面需要重点考虑呢?下面就跟大家分享几条实操中总结出来的电站型逆变器选择经验。

1.逆变器的研发设计要对西部恶劣的自然环境有充分预估

地面电站中出现的很多问题与电站安装环境都息息相关,中国地面光伏电站主要集中在宁夏、内蒙古、甘肃、青海、新疆等西北地区,主要的土地类型为国有未利用戈壁、沙漠及荒地等,环境非常恶劣。其中,高热、高寒环境会造成逆变器寿命减短,高海拔、多风沙环境会影响电气绝缘与散热问题,甚至存在老鼠、虫子等爬进逆变房中新陈代谢造成的腐蚀性问题等。

近几年西北电站中的大范围使用证明,国内逆变器品质大部分都符合了应对严苛环境的条件,而个别企业在技术方面的创新仍不断提高着对严苛环境的抵御能力。以国内新晋技术创新品牌——茂硕电气为例,其SC500-1000KTL集中型逆变器在风道设计中便采用了分散热源的创新设计,同时配合德国风机为设备在高热环境中提供更佳的散热性能,在温度-30°C ~ +55°C范围内可连续可靠运行。茂硕电气研发团队还针对西部自然环境,对逆变器进行了专门的防风沙、防腐蚀、抗低温等应用设计。

2.逆变器要面对严苛的电网要求

中国的光伏除少量在西部无电地区和东南部海岛应用的离网微网应用以外,大多都需要接入电网,而一定规模的光伏发电接入电网将对电网的稳定性产生冲击。西部大型地面光伏电站受本地用电量小限制,所发电量主要通过升压后并入高压电网进行输送,考虑到电网稳定与安全等因素,电网公司会对其接入方案的友好性方面要求格外严苛。

据国家电网相关人员介绍,谐波干扰是电网接入非常重要且强制性的指标之一,国内设备招标中一般要求THDi<3%。茂硕电气SC500-1000KTL集中型逆变器通过创新的磁件设计,不仅大大提高了机器整体转换效率(98.8%)同时还大大降低谐波干扰(THDi<2%),而据了解能够做到THDi<2%的逆变器企业包括茂硕电气在内目前国内仅有两家。

另外,茂硕电气SC500-1000KTL集中型逆变器各类保护功能力求做到全面,顺利通过电网故障穿越测试,更好地适应弱电网场景;目前采用薄膜电容,可承受1000V直流电压;同时,具备夜间SVG功能,能够降低电网损耗、保持电网稳定。

3.利用现有条件尽量提高发电量

从投资收益的角度来讲,提高发电量是逆变器最直接最根本的任务,也是考验一个逆变器品牌的主要指标之一。大型地面电站在自然环境、组件条件、电站设计已基本定型的情况下,就必须通过逆变器层面的技术创新来提高整个系统发电量。目前国内存在的众多逆变器产品,质量参差不齐,能够真正做到高效、稳定发电的品牌屈指可数。

逆变器如何通过技术创新提高系统发电量?仍以茂硕电气集中型逆变器为例。 SC500-1000KTL采用了多项创新专利技术,保证机器转换效率做到行业领先水平:采用专利磁件设计,将最高转换效率提高到领先行业其他品牌的98.8%;功率单元使用模块化设计,实现智能启动与休眠,保证系统轻载时发电效率,有效提高弱光发电量;自发电、站用电、PV直流电三种供电方式,增强机器运转可靠性;新增可选双路MPPT设计,可根据实际情况增加系统发电量。

4.重点考虑维护便利性

对一个设计寿命达到25年的地面电站来讲,可靠稳定的运行才是真正利益最大化的保障。而作为光伏系统的核心设备,逆变器安装与维护的便利性,不仅关系着人工、设备等的资金投入,同时更直接关系到系统发电产出。

茂硕电气集中型逆变器针对大型光伏电站设计,采用国际首创的多电平拓扑结构,开创业内最高功率密度(同等功率体积最小),MW系统使用2.5米集装箱,体积更小、重量更轻,极大地方便了用户安装;同时逆变器采用创新散热风道设计,实现前维护、靠墙安装,大大增强了安装维护便利性;研发人员设计过程中,针对易损器件、线路板等易拆卸性进行专门设计,极大缩短故障设备维护时间。提高维护效率只是一种备用手段,茂硕电气以完美的品质将产品故障率降到最低才是对电站运营真正的福音,而集团公司茂硕电源近10年的电源产品生产经验在这方面也为茂硕电气提供了有力的保障。

5.从接入方案中寻觅是否可以节约设备投入

光伏电站建设作为一种商业投资,投资收益率是各方关注的重点,在充分考虑到系统转换效率及运行稳定性后,其实可以从逆变接入方案中继续寻觅一些可以节约一次性投入的小亮点。

SC500-1000KTL集中型逆变器可选择集成8路直流输入断路器,为用户减少直流配电柜和直流并柜电缆投入成本;另外,多机直接并联时可选用双绕组变压器,节省部分设备投入等等。作为国内功率密度最大而功能最全的集中型逆变器,茂硕电气SC500-1000KTL系列产品还有很多小而专的技术创新值得大家仔细推敲,在此不一一列举。

最后,将主题回归到对未来光伏地面电站的美好期待上。希望,随着国内光伏装机量逐步增多,光伏地面电站质量问题能够被越来越多的行业同仁关注,从而被一一解决掉。相信在2015年及未来更长时间中,业主在光伏电站逆变器选择时,能够将更多的目光投向那些拥有品牌、口碑、技术成熟度的企业,更多的考虑逆变器自身的可靠性、稳定性、安全性以及技术创新性。
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