2016年新光伏领跑者计划不仅强调了技术先进性，还增加了竞价上网的内容，对光伏领跑技术基地采用招标、优选等竞争性比选方式配置项目资源。将电价作为主要竞争条件，这要求投资主体在保证技术先进性的前提下具备价格优势。对于光伏设备制造企业，只有加大技术创新来降低度电成本，才能在领跑者竞争中脱颖而出，最终促成平价上网光伏梦。
逆变器作为光伏系统的桥梁，成本占比低但对系统成本和发电量影响大。阳光电源iSolar智慧阳光解决方案秉承“因地制宜、科学设计”的理念，结合了各领跑者基地环境特点，倡导不同类型电站选择不同类型逆变器，不断降低光伏系统成本，提高系统发电效率，帮助用户在竞价上网的新模式下取得收益。
1 光伏领跑者电站主要类型及特点
纵观八大领跑者基地，地理位置遍布全国，地形各有不同，逆变器选型是否合理将直接影响系统整体成本和发电量，最终影响各方利益。按照安装环境，领跑者电站主要包括平坦地面电站、水面电站、复杂山丘电站等几种主要类型。
1.1 平坦地面电站
地面相对平坦，组件布局相对集中，组件朝向一致，无遮挡。
图1 平坦地面电站应用场景
1.2 水面电站
利用鱼塘、塌陷区等广阔的水面资源开发的光伏电站。安装面都十分平坦，朝向一致，基本不存在因遮挡和朝向不一致而带来的失配问题。根据水深采用打桩式或漂浮式两种安装方式。其中打桩式是目前较为成熟的方案，已有大量成熟的应用案例。漂浮式还处于大范围示范和推广应用阶段。
图2 水面电站应用场景
1.3 复杂山丘电站
利用地形零散、朝向各异的山地、丘陵等资源开发的光伏电站。该类电站受地形影响，多有组件朝向不一致或早晚遮挡问题，地形零散，组件集中布局困难。
图3 复杂山丘电站应用场景
1.4 各领跑基地安装环境特点
不同领跑基地光伏电站规划容量及安装环境特点如表1所述。
表1 光伏领跑技术基地概述
2 “因地制宜，科学设计”——光伏领跑者项目之逆变器选型指南
2.1 “因地制宜，科学设计”选型纲领
因地制宜，科学设计——即根据光伏电站所处环境和电网接入要求，合理选择逆变器，满足电站建设方、投资方、运营方以及电网等相关多方在高效、安全、智能和友好方面的价值需求，使得各方共同利益最大化，促进光伏行业健康、有序发展。光伏领跑者电站建设规模较大，安装环境复杂，电网友好性要求高，因此，结合各类型逆变器的特点，一般采用集中式逆变器或组串式逆变器。
集中式逆变器：主要特点是单机功率大，每瓦系统成本低，设备数量相对少，后期运维方便，运维成本低，可靠接受电网调度，接入电网更友好。因此在全球5MW以上容量的大型电站中使用率为98%。目前国内的主流机型以500/630kW为主，功率、电压等级和集成度不断提高，集成升压变压器和环网柜的应用需求不断增多。欧洲及北美等地区主流机型单机功率1MW甚至更高，德国SMA公司今年推出了单机功率5MW、集成中压变压器的一体化解决方案。
组串式逆变器：单机功率在2.5~100kW之间。主流机型单机功率30~60kW，单个或多个MPPT，一般为6~20kW一路MPPT。该类逆变器每瓦系统成本相对较高，由于单机功率小，具有多路MPPT，因此主要用于复杂山丘、农业大棚等电站。
根据平坦地面电站、水面电站、复杂山丘电站安装环境特点，根据“因地制宜，科学设计”的逆变器选型理念，给出不同电站的推荐方案如表2所示。
表2 光伏电站类型及适用逆变器方案
2.2 平坦地面电站——集中式方案优势明显
(1)集中式初始投资节省0.22元/W，度电成本LCOE降低2分/kWh
光伏领跑者基地投资主体评分标准中电价水平占总分值的30%左右，是占比最大一块，因此电站建设除了关注技术先进性指标外，需更加注重投资成本及光伏电站生命周期内LCOE(Levelized Cost of Electricity, 度电成本)。分析显示，集中式1.25MW比1.6MW组串式方案初投资节省约0.22元/W，100MW可节省2200万。以阳泉50MW电站为例，1.25MW集中式比1.6MW组串式方案，系统度电成本LCOE降低2分/kWh左右，内部收益率IRR提升0.7%。
图4 1.25MW集中式与1.6MW组串式方案投资收益对比
(2)多个实际电站运行结果表明：平坦地面电站，集中式和组串式发电量持平
选取运行时间长达一年以上的多个实际电站，进行发电量数据对比，发现在安装面平坦、组件朝向一致、无遮挡的电站，集中式与组串式方案发电量持平，如表3所示。
表3 实际电站集中式与组串式方案发电量对比(发电量取自35kV侧电表)
(3)100MW电站，集中式25年运维成本节省超1000万元
通过对比集中式和组串式方案在100MW电站的运维数据可以看出，发电量损失二者相当。由于组串式成本高，设备数量多，因此维护成本集中式更低。同时，百MW级大规模电站占地面积大，逆变器安装分散，维护人员花在路途上的时间将远高于进行设备更换的时间，且需要投入更多运维人员，运维人力成本高。
表4 集中式和组串式运维费用对比(100MW电站，假设0.5%的逆变器故障率计算)
(4)集中式方案设备数量减少10倍以上，电网接入更友好
各领跑者项目基地规划电站容量均500MW以上，电站规模较大，因此，在调度响应、故障穿越、限发、超发、平滑、谐波限制、功率变化率、紧急启停等方面都有严格要求。相同容量电站，组串式逆变器数量是集中式的10倍以上，且集中式逆变器单机功能强大，通讯控制简单，能够穿越故障的概率远大于组串式逆变器。集中式逆变器台数少，可快速实现闭环控制，组串式方案数量多存在调度可靠性的风险。
图5 集中式与组串式方案调度响应对比
实际应用案例。集中式解决方案不断发展,从最初的集中式逆变器加配电房，发展到以集装箱为载体的箱式逆变器，再到集成中压系统的箱式中压逆变器，整体方案不断成熟完善。集中式逆变器已广泛应用于高温、低温、高海拔、沙漠、沿海等各种恶劣环境中。
图6 平坦地面电站应用案例
2.3 水面电站——推荐集中式方案
无论是打桩式还是漂浮式，组件安装面均十分平坦，不存在朝向不一致和遮挡问题，集中式方案除了在系统成本和度电成本、电网接入等方面具有与平坦地面电站相同优势外，在后期运维便利性、防腐能力、组件PID防护上优势更加明显。
(1)合理布局利于后期运维
集中式逆变器放置于维护通道两旁，水面光伏专用智能汇流箱沿子阵边缘摆放，当逆变器或汇流箱出现故障时，运维人员驾车即可抵达故障点，响应时间短，可减少因故障停机造成的发电量损失，如图7所示。
图7 集中式逆变器沿道路摆放，后期运维方便
图8 IP67防护等级MC4端子，连接更简单可靠
(2)防护等级达IP67，耐腐蚀能力强
水面光伏专用高防护智能汇流箱直流输入采用IP67防护的MC4端子，安装简单，接线更可靠，减少现场施工量，如图8所示。汇流箱整机具备IP67高防护等级，意味着设备即使浸入水中，也不会有水浸入箱体内部，可抵抗浪花拍打。
箱式逆变器和水面光伏专用汇流箱外壳采用的镀锌钢板是国内外知名厂家的高品质钢板产品，并施涂三层重防腐涂层(富锌底漆、环氧中间漆、丙烯酸面漆)，总厚度达到280微米以上，保证在高湿高盐雾环境下不会腐蚀。
图9 三层油漆结构，耐腐蚀能力强
(3)专利PID防护方案
高湿环境加剧了光伏组件的PID衰减。电站系统设计和选型时，除了选择具备抗PID能力的组件外，还需要选择具备防PID功能的逆变器。阳光电源集中式逆变器采用了基于虚拟电位专利技术的PID防护和修复解决方案，可有效防止组件在潮湿环境下易发生PID衰减，并可对已发生PID现象的组件进行修复，表5为实际项目中进行对比测试数据，PID防护效果非常明显。
表5 阳光电源基于虚拟电位的专利防/反PID方案实际应用案例
实际应用案例。集中式逆变器在国内水面电站中已有很多成熟的应用案例，如图10所示。
图10 水面电站典型应用案例
>
>
