2.散热对可靠性的影响:集中式大于组串式
组串式逆变器单个功耗数百瓦,可以实现自然散热设计,且可满足60℃环境温度下可靠运行,集中式逆变器,尤其是10尺集装箱方案,1MW的损耗高达30千瓦,相当于有30个1千瓦的电炉丝在10尺集装箱内部烘烤,单靠几个风扇是很难实现可靠散热的,极大增加了烧机的风险。
据实际测量,西部地面电站,组串式逆变器挂在组件下面,开旷通风好,环境温度21℃时内部温度43.8℃,温升22.8℃,而集中式房内温度23℃,柜体内温度高达53℃,温升30℃。在炎热夏天,机房内温度超过50度是经常的事情,集中式逆变器柜体内温度更高更恶劣。而高温带来的将是器件寿命降低、降额甚至炸机隐患。
西北风沙严重地区,逆变器房中积灰导致防尘网堵塞、散热器散热性能变差,大功耗器件温度急剧上升,引起温度告警,更严重会导致内部IGBT器件损坏,设备不断重启,甚至烧坏。今年上半年以来,几乎每个月都有因为散热问题,集中式方案出现炸机等严重事故。
3.系统可用度及其对发电量的影响:集中式的损失是组串式的17倍
欧洲应用的顶级组串式逆变器,其MTBF可以做到35万小时,年失效率均在1%以下,部份厂家可以做到低于0.5%,而集中式常规的MTBF一般只能做到5万到10万小时。
集中式一般需要厂家的专业人员到场定位及维修,处理时间长,影响发电量;而组串式逆变器,可直接由现场运维人员进行更换处理,简单快捷,先保证发电,然后再对故障进行分析、维修。组串式任意一台逆变器失效时,其它逆变器可以保持工作,不影响其它的发电量。集中式方案中的任一环节系统设备一旦发生故障,可能整个方阵会停止工作,修复时间视现场定位和备件准备情况而定,一般至少为2-3天,有的长达1周,甚至一个月,对发电量的损失将远远超出对故障损失的预期值。
以10MW电站为例,按平均每天峰值日照时数6小时计算,集中式方案平均每年发电量损失将达到7154KWH,而组串式只有420KWH,相比而言,集中式的损失是组串式的17倍。