人類社會的進步離不開社會上各行各業(yè)的努力,各種各樣的電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代離不開我們的設(shè)計者的努力,其實很多人并不會去了解電子產(chǎn)品的組成,比如組串逆變器。
集中式逆變器都是安裝在荒郊野外,一般建在戈壁、荒漠等重沙塵環(huán)境中。通常建在青海、甘肅、寧夏、新疆等西北四省以及內(nèi)蒙古自治區(qū)。印象中某年曾路過格爾木的光伏電站,因為光伏整片區(qū)域?qū)嵲谔?,開車就花了半個小時,確實震驚無比,如圖2所示。寧夏太陽山、青海格爾木及甘肅嘉峪關(guān)這三個地方,是最早大規(guī)模普及地面電站的地方,理所當(dāng)然,這幾個地方現(xiàn)在的城市名片不止是旅游勝地、更是光伏朝圣地。
在中國,從20世紀80年代起開始對光伏逆變器進行研究和開發(fā),現(xiàn)在已有專門的公司研究和開發(fā)生產(chǎn)并網(wǎng)逆變器。由于終端市場啟動時間比較晚,國內(nèi)光伏逆變器廠商普遍規(guī)模較小,結(jié)構(gòu)、工藝、做工,性能穩(wěn)定性等指標(biāo)跟國外一流企業(yè)有一定的差距,但占據(jù)國內(nèi)市場超過60%的龍頭企業(yè)合肥陽光電源公司已經(jīng)取得快速發(fā)展,并已進入到歐洲市場及國外其他大功率市場。目前合肥陽光公司主要競爭對手為德國SMA、Satcom等國際廠商,但成本高、交貨周期長是國外廠商進入國內(nèi)市場的主要障礙,在國內(nèi)投資生產(chǎn)銷售是國外廠商搶占中國市場的必要之路。
但是,集中式逆變器兆瓦房真的很難扛得住沙塵暴,最開始的水泥房、接下來的板房也一樣,一段時間下來房內(nèi)會落滿沙塵,如圖3所示。IP54/55這種等級實在做不到完全防護,這些沙塵顆粒太細了,像蟲子一樣無孔不入,爬到了電氣開關(guān)、也爬到了IGBT功率模塊上。冬天的荒漠很冷啊,溫暖的兆瓦房吸引大批田鼠來做窩,一高興就在母排上撒了泡尿,這個,咳咳,實在太咸,IGBT也受不了只有掛掉了。這么惡劣的環(huán)境,最后的結(jié)果毫無疑問——集中式逆變器難以承受,只有停機罷工,眼巴巴盼望著維護小哥來清掃一翻了。
眾所周知,光伏電站的投資是業(yè)主主要考慮的一個因素,而往常業(yè)主一般會比較重視組件、支架、逆變器、箱變等設(shè)備的成本分析,殊不知,電站的建設(shè)成本也是一個比較大的占比。電站的建設(shè)成本主要包括平整土地、打樁、安裝組件、安裝設(shè)備、布線、中控室建設(shè)等方面,一般電站的其他建設(shè)成本大同小異,但是就組串式方案(俗稱“小機方案”)和集中式方案(俗稱“大機方案”)而言,建設(shè)成本就迥然不同
組串式逆變器是基于模塊化概念基礎(chǔ)上的,每個光伏組串(1-5kw)通過一個逆變器,幾塊電池板組成一個組串,功率為幾百瓦到上千瓦,接入小功率單相逆變器在直流端具有最大功率峰值跟蹤,在交流端并聯(lián)并網(wǎng),已成為現(xiàn)在國際市場上最流行的逆變器。
光伏逆變器出貨量2019年達到127GW,2013-2019年間復(fù)合增速為22%,除新增光伏裝機需求外,未來幾年逆變器替換需求市場有望持續(xù)增長。由于逆變器中IGBT等電子元器件使用年限一般10-15年,在組件25年的運營周期中,至少需要更換一次逆變器,據(jù)IHSMarkit測算,2020年全球光伏逆變器的更替需求約為8.7GW,同比增長近40%。
組串式并網(wǎng)逆變器的體積小、重量輕,搬運和安裝都非常方便,不需要專業(yè)工具和設(shè)備,也不需要專門的配電室,在各種應(yīng)用中都能夠簡化施工、減少占地,直流線路連接也不需要直流匯流箱和直流配電柜等。組串式還具有自耗電低、故障影響小、更換維護方便等優(yōu)勢。
組串逆變器是基于模塊化概念基礎(chǔ)上的,每個光伏組串(1-5kw)通過一個逆變器,在直流端具有最大功率峰值跟蹤,在交流端并聯(lián)并網(wǎng),已成為現(xiàn)在國際市場上最流行的逆變器。
本文只能帶領(lǐng)大家對組串逆變器有了初步的了解,對大家入門會有一定的幫助,同時需要不斷總結(jié),這樣才能提高專業(yè)技能,也歡迎大家來討論文章的一些知識點。