近两年来，182mm、210mm大尺寸硅片产能快速提升，在市场端已逐渐站稳了脚跟。根据中国光伏行业协会调研显示，到2021年，182mm和210mm硅片已占到了硅片市场的半壁江山。另外，从2020年到2030年，210mm硅片的应用将从占比不足5%增长至约70%。各个组件厂家纷纷将大硅片组件推入市场，其渗透率大幅提升将成为组件应用的必然趋势。
大尺寸硅片的应用有诸多优势，其中最直接的优势就是可以提升硅片、电池和组件的产量，从而降低每瓦生产成本。据研究，使用210mm硅片，电池每瓦生产成本降幅可达20%以上，组件每瓦生产成本降幅可达14%。随着单片组件的功率和效率提升，大尺寸硅片可以减少支架、汇流箱、电缆、土地等成本，从而摊薄单瓦系统成本，采用210mm硅片尺寸组件的光伏系统，成本下降空间将达到0.1元/瓦以上。
大功率组件带来降本的同时，也对系统的可靠性及电气的安全性等方面提出了挑战：更大的安装风险与人工需求、上下游设备的匹配性等，其中大电流问题尤其具有代表性。综合各主流组件厂家产品参数可知，采用210mm硅片的大组件普遍都在500W及以上，当组件功率达到或超过525W时，其最大输出电流基本都在17A以上，考虑到双面组件的背面发电增益以及实际应用场景的电流波动，此时对逆变器电流输入能力要求也随之提高，需达到20A。
01、避免因逆变器电流不匹配而带来的"直流限发"
“直流限发”简而言之就是“削峰”， 当组件在STC或者好于STC时;超配或逆变器直流侧输入能力达不到组件输出要求等情况时，都可能产生削峰，从而影响系统发电量，造成电站收益的直接损失。
正如前文所提，对于210mm大硅片高功率组件的逆变器匹配电流需要达到20A，若仍然采用15A的逆变器，对比两款逆变器在大功率组件系统中的应用情况，根据实验测算可知，20A逆变器的系统在各个实验区域，都没有产生“削峰”现象;而采用15A逆变器的系统，在多数情况下会产生“削峰”现象，造成发电量的损失。更严重的情况下，逆变器可能会因为长时间满载工作或电流灌入而导致可靠性下降或出现损坏。
“削峰”现象示意图
02、大电流时代的安全风险
随着组件电流的大幅度提升，对光伏电站设备的电气要求也随之提高，其中最明显的就是对光伏连接器的要求。从小组件到大组件的更新迭代，电流从10A提升至20A，那么光伏连接器的功耗将会是原来的4倍左右。据第三方机构调研数据，在电站Top20技术失效中，连接器损坏和烧毁排名位于第二位。
当连接器损耗，常常会因直流高压引发直流侧的故障，从而产生直流电弧，击穿空气，引发火灾。当电弧引发的火灾或其他原因造成的火灾发生时，对直流侧而言，只要有光照就会有电压。尤其当直流侧达到600V~1000V以上的高压时，危险不言而喻。系统一旦发生火灾，会对业主的财产乃至生命造成威胁，后果不堪设想。在发生这种灾难事故时，大电流组件也意味着更大的破坏性能量。因此在大电流组件时代，应更加重视系统的安全性。
组串式逆变器系统示意图
03、"20A大电流低电压" 微型逆变器应运而生
2021年，昱能科技发布了第四代产品，采用新型直流升压拓扑电路和软件控制算法，推出了业内首款匹配20A大电流大功率组件的单相&三相多体微逆，同时其三相微逆也是目前全球最大功率的微型逆变器产品，输出功率高达3600W。该两款产品可以匹配功率达670W的光伏组件，使单瓦成本大幅下降，已与组串逆变器价差不大。大电流与多体的产品设计，让可以真真切切享受到600W+时代带来的微逆降本红利，是微型逆变器领域的又一次重要技术引领与突破。
此外，昱能微型逆变器产品具有得天独厚的安全优势，微逆系统的全并联电路设计，系统中只有60V的低电压，无直流高压拉弧火灾风险、无电气安全风险，从源头切断了光伏电站因高压而起火的安全隐患。同时，也降低了光伏电站因大电流而造成的起火风险。
原标题：论大组件时代，20A大电流逆变器对系统的重要性！
责任编辑：周末
