更高的效率 ——ABB 以逆变器和机器人助力光伏业

来源:光能发布时间:2011-12-31 00:00:00

文 / 曹宇(Leo Cao)

ABB 的公司口号是 “for a better world”,现在,他们正在积极以逆变器和机器人投身光伏产业,致力于为这个行业提供更高效的生产效率和更高效的转换率。

1988 年,两家百年老店 —— 瑞典的阿西亚公司(ASEA,成立于 1883 年)和瑞士的布朗勃法瑞公司(BBC Brown Boveri,成立于 1891 年)合并为如今的 ABB 公司。到如今 ABB 的业务遍布全球 100 多个国家,拥有 12.4 万员工。2010 年《电气时代》杂志根据中国权威统计机构数据推出的 “中国电气工业 100 强” 排行榜上,ABB 的 10 家在华子公司均榜上有名,当之无愧是自动化和电力的领军企业。

虽然 ABB 在 2010 年销售额高达 320 亿美元,但实际上他们给这个世界带来的改变却远超回报。在过去的两个世纪中,ABB 创造了全球第一套三相输电系统、第一台自冷变压器、高压直流输电和第一台工业机器人。他们的产品影响着汽车、船舶、石油天然气、电力和交通等领域。而随着光伏业发展,他们在光伏电站和光伏机器人方面同样做得风生水起。2010 年 ABB 在华业务达 47 亿美元,以逆变器为主的电站解决方案和光伏机器人也占据了相应份额。

电站解决方案 —— 更高的收益率

ABB 拥有全系列电力变压器和配电变压器,高、中、低压开关柜产品,交流和直流输配电系统。自从 2009 年进入光伏行业后,陆续开发了集中型光伏逆变器和组串型光伏逆变器等产品线。

在战略部门做了大量工作和决断后,2009 年 9 月 ABB 开始研发光伏用逆变器。在此之前他们在风能领域已经有很丰富的经验。但这在当时看来实在是个莽撞的举措:光伏市场刚刚从金融危机中显露曙光,未来是否会出现反复,谁也说不清楚。所幸后续市场一直按着 ABB 的思路走,2009 年第四季度出现井喷式爆发,到 2010 年 4 月产能释放时,恰逢全球范围逆变器紧缺。作为光伏电站的重要环节,逆变器质量直接决定客户收益率,因此许多客户烦恼于究竟购买新品牌还是继续漫长等待,寄望于 SMA、KACO 满负荷生产线能早点产出产品以便在 7 月 1 日前赶上补贴政策。这个时候,ABB 推出逆变器的消息让他们很兴奋。

“作为品牌认知度非常高且专长于电力行业的 ABB,无疑是他们最愿意尝试接受的。”ABB 北亚区及中国风电业务经理亚睿・图卡(Jari Tukia)说,“很多客户知道我们进军光伏逆变器领域都非常高兴,我们在大功率产品上有非常领先的技术水平,因此产品正式推出时,订单纷纷而来。”

首款光伏逆变器命名为 PVS800,这款集中型逆变器专为 100-500kW 大功率设计,具有全方位直流与交流保护和功率因数补偿功能,模块化设计更节省空间,安装快速简便;在 ABB 预防性维护服务支持下,ABB 承诺逆变器至少提供 20 年可靠运营。

ABB 在研发 PVS800 时,吸收了大量风电领域积累的经验,并采用风电变流器成熟技术理念。逆变器交流与直流端都配备过电压保护和电网检测技术,能够根据不同国家要求进行优化。

光伏和风能发展的一大制约就是可能对电网造成冲击。ABB 将风电变流器配备的无功功率因数补偿、功率下降和低电压穿越等特色应用到 PVS800 上,对各国电网不同稳定要求提供良好支持,并具备现场总线接口和可进行本地及远程监测与控制,MPPT 精度高达 99%。业主如果选择 ABB 提供的全套解决方案,可以很容易远程监测电站发电情况,同时监控设备,提前更换可能出现问题的设备,缩短维护周期。

亚睿・图卡介绍,ABB 也在研发更大功率,比如 1MW 以上的逆变器产品。“对我们来说,这不是难事。”

谈起 2010 年的市场业绩,Jukka Nurmi 说 ABB 目前主要市场仍在欧美。德国、西班牙、比利时等国家已有应用,目前正是向中国强力推广阶段。但中国与欧洲市场不同的是中国本土逆变器供应商非常多,竞争也更激烈。但他仍表示对中国市场抱有信心:“逆变器只是电站成本的一小部分,但它和组件一样对客户回报率起决定性作用,所以我相信越来越多客户会选择 ABB 这样的知名品牌。何况中国市场经济增长和市场处于萌芽期,都是我们对中国市场信心满满的原因。同时我想未来中国市场也会向着小功率系统迈进。”

3 月 11 日,ABB 宣布为意大利公司 Phenix Renewables 在意大利中部拉齐奥地区建设 24MW 光伏电站,合同总价 5000 万美元。ABB 负责整个电站的设计、施工、安装、土建和调试工作,计划四个月内采用电厂电气系统解决方案(eBoP)完成建设,年发电量达 3500 万度。

在这个电站中,ABB 提供包括低压和中压开关柜、变压器、电缆、自动控制系统和保护设备等,并采用单轴跟踪系统,组件由 REC 提供。值得一提的是,他们还将建造采用最先进监测和控制系统的 150 千伏变电站,将产生的电力并入电网。

实际上,ABB 在 201 年仅南欧地区就建设了 16 座光伏电站,总装机容量约 100MW。ABB 集团电力系统负责人路义普(Leupp)说:“ABB 的技术在可再生能源发电并网方面发挥着核心作用。” 而上海世博会中国馆 4.5MW 光伏电站中也有他们的身影。

ABB 同样在光照条件较差的北欧做了尝试。在北欧最大光伏建筑 ——ABB 芬兰传动工厂上,ABB 在这个 181 千瓦项目上使用了多个 4 千瓦至 8 千瓦组串式逆变器和一个 100 千瓦中央逆变器,与传动厂自动化系统相连,进行远程监控,可以克服工厂周边建筑遮挡造成的不均匀日照,产生的电力主要用于工厂叉式起重机电池充电。同时 ABB 通过这个项目也获得了在北欧低温、日照强度低和昼夜更替周期长气候下运行光伏电站的宝贵数据。

ABB 在电力技术方面的领导地位得到全球广泛认可。作为全球最大变压器厂商,一直致力于让设备和电网高效、安全稳定运行。在输电领域,ABB 长期引领高压直流输电这种高效、经济、环保的大容量、长距离、低损耗输电技术发展。在欧洲,ABB 高压直流输电技术应用于包括 “超级电网” 在内的多项电网建设项目。“超级电网” 项目指将北海、大西洋等区域海上风电融入欧洲电网,并增加欧洲电网内部互联,以改善欧洲电网灵活性和稳定性。在中国,ABB 建造了三峡到上海、常州和广东三条高压直流输电线路,将三峡电力输送到华东和华南地区,三条线路每年节约电力可供中国 50 万户家庭使用。

为减少可再生能源对智能电网的冲击,ABB 不仅加强发电环节稳定性,还在智能电网方面投入颇多。2011 年 “ABB 自动化世界” 将讨论包括光伏逆变技术和储能技术等诸多热点。ABB 在二十世纪九十年代提出在撒哈拉沙漠建造太阳能电站构想。1992 年 ABB 技术开发经理 Gunnar Asplund 提出在非洲建设风能、太阳能、水能和地热电站,并用 ABB 领先的高压直流输电技术(HVDC)将电力输送到欧洲。

虽然 ABB 拥有全套解决方案能力,但这并不意味着 ABB 总是要求客户打包购买。“我们并不会将整体解决方案强加给客户,虽然我们拥有完备的光伏电站建造解决方案。”ABB 光伏逆变器产品总监 Jukka Nurmi 说,“我们倾向于为客户提供全套解决方案,但更尊重客户选择。有些客户我们只提供逆变器等设备,未来光伏市场选择很多,合作方式也必然是多样性的。”

更高效的生产 —— 机器人带来的光伏革命

ABB 在扮演组件采购商的同时,也在为组件、电池企业服务。在赛维 LDK 和英利新工厂里,都活跃着 ABB 机器人。机器人除可保证长时间高效、高质量生产外,更是解决企业技工紧缺的最好途径。同时机器人性能、效率等方面持续升级是人工难以媲美的。这也是未来行业发展一大趋势:人力和资本密集型产业向科技和资本密集型产业迈进。

实际上,“机器人” 这一说法并不准确。ABB 除提供单独的组件搬运、电池片、硅片上下料系统机器人外,也为企业量身打造配套电气系统和相应自动化设备。

笔者认为 ABB 最大特色在于充分发挥其在自动化领域的资源和技术,开发了设备监测系统,在 ABB 控制中心实时对每台卖出设备进行监测。一旦某个零部件损耗程度或运转情况达到警戒值,ABB 维护人员将在故障产生前赶到现场将之消弭于无形。

目前机器人在光伏行业应用仍以机械手为主,ABB 一直致力于开发光伏各环节适用机器人。“ABB 机器人可以使客户经济效益增高,提高产品质量,降低损耗,这样机器本身投资远低于投资回报率。” 机器人事业部经理李强对本刊说。他总结了客户选择机器人的十大理由,对光伏行业而言有如下几点:

降低碎片率提高产品质量;

提高生产效率;

节省占地面积;

光伏市场必然优胜劣汰,规模小的企业面对生存压力,拥有自动化机器人设备可提高企业综合实力,使公司在面对国内外竞争时处于不败之地;

机器人是近几年减少人力的源动力。

继组件搬运、电池 / 硅片上料机器人面向市场后,有 “全能冠军” 之称的机器人 IRB1600 被应用到 PECVD 石墨舟取片 / 插片系统。IRB 采用内部走线,减少线缆磨损,免于维护。速度达到惊人的每小时 3000 次(含取片和插片)循环。负重 6kg 至 8kg,高精度确保产品质量和低废品率。特制夹具有效防止镀膜面损伤,操作空间全封闭,采用 IP 67 防护等级,洁净室 ISO Class 5,可蒸汽清洗。

李强称现在还不能透露 ABB 在对哪些更多环节进行机器人应用研发,但没人怀疑,以 ABB 为代表的机器人生产线,在改变汽车行业生产模式后,将为光伏业带来一场科技革命。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201112/30/50021767.html
责任编辑:曹宇
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
天合光能获得实用新型专利授权:“应用于光伏支架的锁止器和光伏支架”来源: 证券之星 发布时间:2026-04-10 08:43:39

根据天眼查APP数据显示天合光能新获得一项实用新型专利授权,专利名为“应用于光伏支架的锁止器和光伏支架”,专利申请号为CN202520626220.9,授权日为2026年4月10日。今年以来天合光能新获得专利授权155个,较去年同期减少了1.9%。通过天眼查大数据分析,天合光能股份有限公司共对外投资了21家企业,参与招投标项目7227次;财产线索方面有商标信息1071条,专利信息4718条,著作权信息127条;此外企业还拥有行政许可42个。

26.66%!中科研和双面电学优化助力TOPCon太阳电池刷新效率纪录来源:光伏前沿 发布时间:2026-02-28 07:08:07

得益于双面电学性能的大幅提升,该TOPCon电池的短路电流达到13,109mA,并实现了744.6mV的超高开路电压以及85.57%的优异填充因子。该工作为缩小TOPCon电池与理论极限之间的效率差距提供了一条可行且全面的解决路径,有力增强了TOPCon技术在未来光伏市场中的核心竞争力。

入选首批国家级零碳园区名单!天合光能助力大丰港经开区打造“以绿制绿”样板来源:天合光能 发布时间:2025-12-31 08:32:13

12月26日,国家发改委、工信部、国家能源局联合公布《国家级零碳园区建设名单(第一批)》,江苏盐城大丰港经济开发区项目成功入选。该项目由天合光能深度赋能,旗下全资子公司天合优碳作为零碳解决方案核心实施主体全程参与,通过整合绿电供应、数字化管理与生态协同创新,为全国零碳园区建设树立了可复制、可推广的标杆样板。

炎和科技与昕诺飞达成战略合作,将聚焦钙钛矿光能电池与智能照明系统的深度融合!来源:钙钛矿光链 发布时间:2025-12-17 14:48:33

12月12日,湖南炎和智能科技有限公司(以下简称“炎和科技”)与全球照明科技领导者昕诺飞(中国)投资有限公司(以下简称“昕诺飞”)正式签署战略合作协议。双方将聚焦钙钛矿光能电池与智能照明系统的深度融合,联合打造“光发电+光服务”行业新生态,为智能家居、智慧城市、健康照明等领域的规模化应用提供创新解决方案,助力行业高质量发展。

嘉宾解读 | 天合光能智慧能源解决方案的独特竞争力和客户价值来源:天合光能 发布时间:2025-12-05 15:36:44

嘉宾解读|天合光能智慧能源解决方案的独特竞争力和客户价值

无机钙钛矿太阳能电池以950小时运行达到迄今为止的最高效率来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:38:39

无机钙钛矿太阳能电池实现了超过21%的创纪录效率。团队成功解决了长期存在的难题,发明了一种在完全无机钙钛矿太阳能电池上制造耐用保护层的方法。解决退化问题限制钙钛矿太阳能电池采用的主要障碍是快速降解,暴露于湿度、温度或压力等波动的大气条件下,会导致钙钛矿材料在效率和材料性能上迅速下降。

向新攀登!天合光能亮相党的创新理论专题学习片,以科技创新引领新质生产力发展来源:天合光能 发布时间:2025-12-03 09:16:20

天合光能作为光储领军企业代表亮相该片,展现其在光储领域的领先性和技术硬核实力。据了解,《向新攀登》专题学习片共5集,每集时长18分钟左右,通过纪实手法聚焦江苏在壮大战略性新兴产业、布局未来产业等方面的实践成果。天合光能的创新故事将作为江苏推动科技创新和产业创新深度融合的典型案例,激励广大党员奋进“十五五”新征程。天合光能已全力布局新型储能领域。

极电光能 | 央视镜头聚焦极电钙钛矿!以“新视角”解码新智造的工业美学来源:极电光能 发布时间:2025-11-20 11:39:19

而极电光能,正以钙钛矿为笔,在这部以全新视角解读“中国智造”的影像册中书写关于绿能未来的关键篇章。此次极电光能亮相央视《工业巨好看》节目,不仅展示了公司在能源新材料领域研发创新的硬核实力,更彰显出极电钙钛矿技术成果的产业价值与示范意义。未来,极电光能将持续深耕钙钛矿塔尖技术,聚焦技术创新与产业化实践,为全球能源转型和绿色能源可持续发展贡献更多“极电”力量。

镁掺杂氧化镍空穴传输层实现高效率和稳定的钙钛矿太阳能电池来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-11-11 14:09:07

钙钛矿太阳能电池是一种有前景的薄膜光伏器件,可实现高达27.3%的功率转换效率。由氧化镍和Me-4PACz组成的空穴传输层在这些器件中被广泛使用。此外,它们还可以用于与其他太阳能电池制备叠层电池。空穴传输层对PSCs极为重要,HTL自身的性能与稳定性具有重要意义。NiOx具有高透光率,其纳米颗粒稳定性优良。同时,使用NiOx的PSC仅保持初始PCE的62.9%。

南方科大徐保民Angew: 26.46%! MPP 1000 h保留初始效率的91%!原位交联SAM分子助力高效稳定PSCs!来源:钙钛矿人 发布时间:2025-11-04 08:48:32

在PSC器件制备过程中,极性溶剂处理步骤已被证实可诱导弱吸附SAM分子的脱附。交联后的SAM在极性溶剂暴露下仍保持结构完整性,有效抑制界面缺陷形成,同时增强载流子传输性能并改善钙钛矿薄膜的结晶性。基于此,crs-4PADCB-V器件实现了26.46%的冠军光电转换效率,并在连续光照下进行1000小时最大功率点追踪后,仍保持初始效率的91%。f)基于4PADCB、4PADCB-V与crs-4PADCB-V的PSC在稳态输出下的性能。基于此,采用crs-4PADCB-V的器件实现了26.46%的优异光电转换效率及出色的运行稳定性。

分子桥接策略提高了钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-11-03 14:49:18

中国石油大学(华东)和青岛理工大学的研究人员报告了一种新的分子桥接策略,以解决钙钛矿太阳能电池中已知的挑战—钙钛矿吸收层和载流子提取层之间埋地界面的接触不良。通过引入氨基磺酸钾作为SnOETL和钙钛矿层之间的桥接分子,该团队在器件效率和稳定性方面都取得了提高。这项工作强调了埋地界面工程在提高PSC性能方面的重要性,并证明像HKNOS这样具有成本效益、结构简单的分子可以在效率和耐用性方面带来显着的提升。