2014年的慕尼黑的intersolar论坛上，资深的光伏从业人士Manfred Bachler（曾是全球最大的EPC厂商Phoenix solar的首席技术官）提出了用组串式逆变器改造现存的集中式逆变器的方案，给出的结论是5~6年可以收回改造的成本，主要的原因是因为集中式逆变器维护麻烦，可用性差，仅仅在可用度方面就比组串式逆变器差6%。
近日，行业内对于组串式与集中式逆变器的故障率、可靠性众说纷纭。那么到底谁更可靠，谁更坚强？本文从以下几个角度详细分析，抛砖引玉。
逆变器失效率：集中式高于组串式，是其3倍
业界知名的组串式逆变器按照25年的系统可靠运行设计，采用IP65防护等级，实现内外部的环境隔离，使内部器件保持在无尘和稳定的运行环境中，大大降低了温度、风沙、湿气、盐雾等外部环境对器件寿命的影响，因此可靠性大大增强。同时系统无易损部件，无熔丝、无风扇等需定期更换器件，实现了系统免维护；整机故障率小于1%。
而集中式方案一般采用常规的土建房或集装箱式机房，防护等级IP54，但因机房普遍采用直通风式散热方案，实际只能达到IP44或者更低，无法阻挡风沙、灰尘和腐蚀性气体进入逆变器。集中式逆变器防护等级只有IP20，内部电路器件容易暴露在恶劣的工作环境下。比如灰尘在逆变器内电路板、端子排等的累积会造成爬电距离减小，最终造成放电、起火等安全风险；湿尘在PCB或元器件间易形成漏电效应和腐蚀效应，造成信号的异常或高压拉弧打火，还有可能造成电网对PE的短路，引起逆变器异常关机或炸毁。同时逆变器风扇是易损件，平均使用寿命约为5年左右。业界集中式逆变器故障率一般超过3%，故障率是组串式逆变器的3倍以上。北方很多电站是在戈壁滩上建设，其实际是典型的盐碱地，灰尘中含大量的盐离子成分。在昼夜间歇工作模式下，发生腐蚀和漏电的概率比常规的电气设备大很多。
另外从逆变器的辅助电源上比较，集中式辅助电源市场上的失效率一般是2~5%之间，其失效率高的主要原因也是直通风散热，灰尘，盐雾等会对可靠性有影响。而组串式逆变器辅助电源是自带的电路，在全密闭环境下工作，失效概率极低。
从逆变器历史来看，SMA在1995年推出的第一款逆变器是组串式逆变器，过了7年，才在2002年推出第一款集中式逆变器。室外组串式逆变器已经经历了近20年的实际应用考验，在欧洲用于大型地面电站的历史比集中式逆变器更久，技术也更成熟。
图1 逆变器机房的灰尘 图2 逆变器设备内部的灰尘
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。
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。
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