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光伏逆变器激烈转型却添“新堵” 需警惕“创新空心化”

发表于:2015-05-11 11:05:37     作者:刘继茂 来源:北极星太阳能光伏网

索比光伏网讯:——刘工对2015年SNEC展会的总结

一年一度的SNEC上海展,是国内光伏行业影响力最大的展会,得到从业人员的高度重视,从参展规模到参展次数,展会基本上能反映了国内光伏企业的经营状况,从2011年开始,我有幸连续5年参加展会,并从中了解到国内外光伏发展状况。2015年展会,我花了两天时间,参观展馆内逆变器公司的展位,收集技术资料,并同各个厂家的产品经理进行了技术交流,回公司又花了5天时间回忆思考研究资料,有一些心得体会和想法,写出来和大家分享,由于本人水平有限,境界不高,有不足之处欢迎各位批评指正。

由“最大”到“最小”,新产品似雨后春笋

全球最大单机3.2MW光伏逆变器,集散式光伏发电解决方案,直流输入1500V的光伏逆变器,60KW大功率组串式逆变器。这些新产品的出现,让EPC厂家设计方案时,提供了更多选择,可以根据实际情况,做出最合适的方案。

单机功率做得大,直接的好处是每瓦的成本低,占地面积小,安装成本低。但对技术要求很高,逆变器要有高可靠性,维修时间要短,万一设备出现故障,3.2MW的逆变器,1小时峰值能发3200度电,在度电补贴时代,每个投资者都是要重视风险的,笔者认为单机500KW在大型地面电站是最合适的选择,一方面是500KW逆变器应用最广,技术最成熟,另一方面,可以把停机不发电的风险控制在合理的范围内。

直流输入1500V的光伏逆变器,交流输出可以提高到540V,由于把电压提高了,在同样的功率下,电流就减少了,因此可以提高单机功率密度,提高单机效率,每瓦的成本也会降下来。但对系统其它设备的要求也比较高,耐压1500V的组件,光伏电缆,接头,直流开关,因此相当于整个系统来说,成本并没有下降,但风险却增加了,一是安全方面,1500V直流比1000V危险系统大了一倍以上,二是组件失效风险,串联的组件总功率是由最少的一块来决定的,对组件的一致性要求更高。

集散式光伏发电解决方案,融合了组串式光伏逆变器与集中式光伏逆变器各自优点,解决了逆变器单机大功率化与光伏组件并联MPPT失配损失之间的矛盾,同时解决了组串式逆变器系统投资成本高、轻载下电能质量差、后期运维复杂成本高等问题,并实现了光伏电站智能化运维。这个方案最早是Satcon提出来并开始实现的。笔者在2009年在中电长城工作,参与了Satcon公司集散式逆变器Solstice系列逆变器在深圳的转产工作。2010年应用于波多黎各63MW太阳能电站,在前期取得了巨大的成功,总发电量比用集中式逆变器要高5-12%,得到了业主的推崇,受此影响,Satcon公司对Solstice系列的逆变器建了大量库存。但到了2011年,经过近一年的运行,这个系列产品出现了故障,不得不全部更换,主要问题是MPPT升压汇流箱由于防水和散热问题,大面积损坏。系统直流母线也出现了问题,逆变器经常停机。这些库存机器占用了公司的资金,再加上2012年光伏逆变器价格大幅下降,造成Satcon公司最终破产清算。

60KW出现了单级变换大功率组串式逆变器,使组串式逆变器成本向集中式靠拢,给大型电站提供了多种选择。但这种逆变器重量较重,不好安装;不带隔离变压器,还要注意电能质量和谐波等问题,MPPT电压范围变窄,可能会影响系统总发电量。

各逆变器厂家挖潜,成本控制已至极限

集中式逆变器方面:大量采用国产器件、逆变器输出电压等级由270V提高315V、无取向硅钢片的电抗器、结构紧凑型的逆变器。单相组串式逆变器成本控制方面,有些厂家主要在以下几个方面做了改进:采用机壳和散热器一体化结构,减少逆变器的体积;提高逆变器满载输入电压,如5KW逆变器MPPT输入电压范围是100-500V,以前直流电压到150V逆变器就能满载工作,现在要电压到350V才能满载工作;三是减少逆变器输出功率,一般光伏系统效率都是90%以下,5KW的组件实际最大输出功率在4KW以下,有些厂家就把输出降下来。这些措施的采取,原材料成本大幅下降,让逆变器厂家在如此艰难的环境中有可能生存下来。

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