误区5,是不是提升逆变器的性能时都不考虑可靠性?
逆变器属于工业品,具有生产力特性,能说明客户获得收益。所有逆变器创新活动,都一个隐性前提条件,那就是产品必须可靠、安全,这样的企业才具有可持续发展的前提,请一定要注意这个前提。提升逆变器的性能,尤其是效率,需要多方面的创新和努力,其中使用高效功率器件也是手段之一。逆变器的发展与功率器件的发展是相互促进的。SiC器件比IGBT或MOSFET具有优越性。SiC器件是已经大批量量产的成熟产品,并且已经批量化使用。如果SiC器件不是成熟产品,全球所有做SiC器件的厂家可能都要倒闭,SiC供应商应该不会这么傻,只干一票就跑路了,做一个可持续发展的企业是所有有正常思维的企业家的梦想。SiC的应用已经是潮流,行业发展和技术发展是不会开倒车的。过于担忧SiC器件的可靠性犹如杞人忧天。
误区6,是不是无熔丝的组串逆变器就是安全的?
逆变器直流侧熔丝对于保护逆变器、保护元件、保护整个电站系统的安全是非常有必要的。如果把熔丝这种器件的功能全部否定,如果熔丝没有用,这个器件就可以从世界上消失了,做熔丝的厂家可能就要倒闭了。这是一种因噎废食的误导。
市场上有这样一种组串逆变器,具有3路MPPT,每路MPPT有2个组串。其有两种工作模式,第一种是升压电路工作,六路组串在直流母线不会并联模式,第二种是升压电路旁路后,六路组串会在直流母线处并联模式。如果没有直流侧熔丝,在这两种模式下,都会存在安全隐患。第一种模式,当其中一路组串短路时,虽然不会来自其它四路元件的大电流反灌,但是会来自直流母线电容上的大电流,依然可能会瞬间烧毁端子、线缆,或者因为长时间过流、发热、起火。第二种模式,当组串电压较高并且电压接近相等时,六路组串会在直流母线处并联起来,这时当有一个组串短路时,会来自其它五路组串和直流母线大电流的双重冲击,烧毁设备。
光伏系统中拉弧现象,主因是接线端子没有拧紧,或者是电缆破损等原因,而不是来自熔丝。解决拉弧问题的主要手段是在逆变器或汇流箱中,增加防拉弧监测装置,这也是UL-1699B标准所要求的。
直流侧的安全十分重要,除了熔断器外,防雷保护设计也十分关键,部分厂家为了降低成本,采用压敏电阻式的板级防雷设计,保护能力差,且一旦防雷动作后,需要整机更换,无形中增加了用户的使用成本。
如果每路MPPT都只有两路组串,大大降低了组串配置的灵活性。例如不能使得元件功率和逆变器功率做到最优配置,导致元件功率少配或过配。
误区7,是不是逆变器功率越做越大是逆潮流?
能满足需求的、可以给客户带来更多价值、更多收益的发展趋势就是潮流。考察下2.5MW逆变器和1MW逆变器在电站中使用,哪个更有优势。我们做了测算,结果是使用2.5MW逆变器相比使用1MW,100MW电站可节约投资约1000万, 相当于节省0.1元/W投资 ,同时发电量提升了约1%。为什么呢,(1)因为功率大了后,单位成本降低;(2)逆变器功率的加大,不是简单的功率的提升,在提高功率的同时做了很多技术创新,给客户提供更多的价值,例如功率密度也增加,占地面积相对更小,相对单位重量轻,维护成本也降低,这也是当今欧美光伏发达地区,2MW以上解决方案是大型电站主流解决方案的原因。
误区8,组串逆变器是不是无风扇更好?
有小孩子的家庭应该都经历过,小孩发烧时,家长非常担心,为了更好的保持大脑散热通常会用热毛巾擦拭或者用降温贴贴在脑门和动脉上。如果不采用这种物理法进行辅助降温,小孩的大脑有可能因为高烧而造成永久伤害。
组串逆变器适合应用于工商业屋顶等分布式光伏电站。这种电站的主要特点是高温,而不是风沙,因此逆变器设计时散热是主要考量因素。在烈日炎炎的夏季,屋顶地面附近温度达到60℃以上,组串逆变器面临内部功率损耗带来的热量及外部烘烤。如果有外部风扇的组串逆变器,风扇加速了逆变器散热,以保证逆变器正常工作,同时可以保证内部元器件温度尽可能低,不至于由于内部器件长时间工作在高温下而缩短了使用寿命。而没有外部风扇的组串逆变器,在高温环境下,虽然短时间能工作,但是由于过高的内部温度,产品的可靠性和稳定性存在问题,寿命也是大打折扣的。
经过测试,某厂家无风扇的组串逆变器内部温度比有风扇的组串逆变器温度高10℃,根据寿命评估算法,温度升高10℃,寿命将会缩短一半。同时高温时还存在降功率运行的问题,严重影响用户收益。