光伏電站逆變器解析

在科技的發(fā)展道路上，離不開能源的助力，特別是再科技飛速發(fā)展的今天，而地球上的能源有限，就需要科研人員不斷開發(fā)新能源，這就再當(dāng)下最需要研發(fā)太陽能的使用。在中大型工商業(yè)光伏電站中，一般推薦盡量使用功率大逆變器，因為逆變器功率越大，單瓦價格越便宜，后面的交流配電柜和交流電纜也會更少一點，但是不是逆變器單機功率越大，系統(tǒng)成本就越低，系統(tǒng)發(fā)電量就越高，運維也越方便，這個也不是必然的，還要從各方面綜合考慮。

光伏系統(tǒng)中，影響成本的因素有組件、支架、直流電纜、逆變器、交流電纜、交流配電柜、變壓器、人工安裝等因素。如果只是選用不同功率的逆變器，組件、支架、變壓器，人工安裝等都差不多，直流電纜、逆變器、交流電纜、交流配電柜這些配件稍有差別。下面以一個300kW的工商業(yè)電站，彩鋼瓦屋頂，面積約3600平方，分別采用5臺60kW逆變器和3臺100kW逆變器，對比這兩種方案的經(jīng)濟性。

1直流電纜

直流電纜是指從光伏組件到逆變器這一部分之間的電纜，可以節(jié)省線纜和配電柜成本，但也要控制直流電纜的長度，從組件到逆變器的直流電纜，對系統(tǒng)發(fā)電量的影響非常大，電纜越長，損耗越高，直流電纜控制在50米以內(nèi)，直流電纜損失可以降低到0.2%。逆變器功率越大，遠(yuǎn)端的組件離逆變器就越遠(yuǎn)，所用的電纜就越長。

如上圖所示，采用5臺60kW逆變器方案，每臺逆變器的方陣約為720平方，逆變器10組輸入，每組電纜長度約為30米到50米，平均為40米，那么每臺逆變器需要的直流電纜長度為400米，300kW系統(tǒng)直流電纜總長度為2000米;如果采用3臺100kW逆變器方案，每臺逆變器的方陣約為1200平方，逆變器18組輸入，每組電纜長度約為30米到60米，平均為45米，那么每臺逆變器需要的直流電纜長度為810米，300kW系統(tǒng)直流電纜總長度為2430米;所以采用采用5臺60kW逆變器方案，光伏直流電纜要節(jié)省20%以上。

2交流電纜

交流電纜分為兩段，一段是逆變器到交流匯流箱之間的電纜，一段是交流匯流箱到并網(wǎng)箱之間的電纜，采用不同功率的逆變器，只有前者不一樣，60kW逆變器，最大輸出電流是87A，設(shè)計采用3*35+1*16平方的銅芯電纜或者3*50+1*25鋁合金芯電纜，100kW逆變器，最大輸出電流是145A，設(shè)計采用3*70+1*35平方的銅芯電纜或者3*120+1*70鋁合金芯電纜，我們假定60kW逆變器離交流匯流箱的距離為100米，5臺逆變器需要500米電纜，假定100kW逆變器離交流匯流箱的距離為80米，3臺逆變器需要240米電纜。

從上表可以看到，如果采用鋁合金芯電纜，60kW逆變器方案的電纜成本低一些，如果采用銅芯電纜，100kW逆變器方案的電纜成本低一些，但都相差不大。

3交流匯流箱

交流匯流分為兩部分，前一部分是逆變器的開關(guān)，這一部分有區(qū)別，后一部分是匯流后的總開關(guān)，這一部分是一樣的，60kW逆變器，最大輸出電流是87A，設(shè)計采用100A的塑殼空開，100kW逆變器，最大輸出電流是145A，設(shè)計采用160A的塑殼空開，都采用CHNT正泰昆侖3P塑殼斷路器空氣開關(guān)，100A的價格約為136元，5個總價為680元，160A的價格約為180元，3個的總價約為540元，相差約140元，實際上，交流匯流箱一般是按總功率和配置報價，前面幾進的對總體價格影響不大。

4逆變器效率

逆變器從10kW到60kW，如果是同一代的類型，可以看到，逆變器的功率越大，效率越高，這是由逆變器里面的功率器件決定的，功率越大，損耗越低，效率就越高，但到了60kW之后，逆變器的效率卻沒有什么增長，這是因為功率模塊增長有限，從60kW之后，一般都是采用多塊模塊并聯(lián)，所以效率增長有限。

5重量和體積

舉例來說：古瑞瓦特MAC60kW逆變器，體積為0.68*0.508*0.281，重量為52公斤，一個力氣稍大的成年人可以搬動，而一臺100kW逆變器，體積為1.051*0.66*0.362，重量為85公斤，一個人難以搬運，需要專業(yè)的吊裝工具，如果在環(huán)境很復(fù)雜的屋頂，用機器吊裝可能不會很方便，人工去抬又較危險，所以建議選擇重量輕的逆變器。

總 結(jié)

綜上所述，大型工商業(yè)光伏電站，從60kW功率以上，選用哪一種逆變器，系統(tǒng)造價和效率其實相差不大，可以根據(jù)項目地形、安裝方式等實際情況去選擇。相信再過幾年到幾十年，當(dāng)人類利用太陽能的技術(shù)很成熟的時候，這樣就有了無窮盡的能源供給社會的使用，再當(dāng)下就需要研究者更加努力研究新技術(shù)。