光伏逆變器六大發(fā)展趨勢

據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測，到2020年，中國光伏裝機(jī)容量將達(dá)到150GW，平均每年以20GW的裝機(jī)容量遞增，其中，約40%為分布式，60%為大型地面電站。到2030年，裝機(jī)量將達(dá)到400GW，年平均裝機(jī)約25GW。

隨著電站類型日益多樣化，對系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了更高的挑戰(zhàn)：大型地面電站仍將保持較大的市場份額;隨著政策不斷完善，屋頂?shù)确植际诫娬緦⒖焖侔l(fā)展;農(nóng)光互補(bǔ)、漁光互補(bǔ)、漂浮式光伏等新型應(yīng)用將增多。而逆變器的選型應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)“因地制宜，科學(xué)設(shè)計(jì)”的基本原則。

針對大型地面電站，趙為表示集中式逆變器一直是主流解決方案。更低的初始投資，更友好的電網(wǎng)接入，更低成本的后期運(yùn)維是選擇集中逆變器的主要依據(jù)。多個(gè)電站實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，在平坦無遮擋的應(yīng)用場合，集中式與組串式發(fā)電量持平;且集中式逆變器單機(jī)容量不斷增大，1MW以上的系統(tǒng)將逐漸增多;組串式逆變器作為補(bǔ)充，40-100KW等更大功率的組串式逆變器將逐步取代20-40KW的組串式逆變器。

而漁光互補(bǔ)、水上漂浮式、大型屋頂電站則需要重點(diǎn)考慮安裝和維護(hù)的便利性：需要盡可能靠近路邊安裝;由于安裝面平坦，無不同朝向，沒有局部遮擋，多路MPPT對發(fā)電量提升不明顯，因此首選集中式逆變器;且高濕環(huán)境下，需要重點(diǎn)關(guān)注系統(tǒng)的PID防護(hù)問題;以及光伏系統(tǒng)、漁業(yè)養(yǎng)殖的綜合收益最大化問題。組串式逆變器由于單機(jī)容量小，MPPT數(shù)量多，配置靈活，主要適用于復(fù)雜的小型山丘電站、農(nóng)業(yè)大棚和復(fù)雜的屋頂?shù)葢?yīng)用場合。

談到逆變器產(chǎn)品的發(fā)展趨勢，趙為表示，隨著電站類型越來越復(fù)雜，逆變器的產(chǎn)品型譜將更加多樣化，以適應(yīng)不同應(yīng)用場景的需求。具體來說，主要表現(xiàn)在以下六個(gè)方面。

趨勢一：逆變器硬件高速發(fā)展

SiC、CAN、性能優(yōu)異的DSP等各種新型器件和新型拓?fù)涞膽?yīng)用，促使逆變器的效率不斷提高，目前逆變器的最大效率已經(jīng)達(dá)到99%，下一個(gè)目標(biāo)是99.5%;中國效率已經(jīng)達(dá)到A級，下一個(gè)目標(biāo)是A+，A++。

趨勢二：集中式逆變器功率加大，效率提高，電壓等級升高

2.5MW等更大功率等級的逆變器將廣泛應(yīng)用，與1MW方陣相比，2.5MW的方案可降低成本約0.1元/W，即100MW的電站可降低1000萬初始投資。此外，通過電纜匹配后，保證直流部分的損耗一致。

值得一提的是，1500V系統(tǒng)將是大型電站的發(fā)展趨勢。相比1000V系統(tǒng)，除組件外可以節(jié)省0.2元/W的投資，相當(dāng)于100MW電站可節(jié)約投資2000萬。同時(shí)，系統(tǒng)損耗可降低約0.27%。

趨勢三：組串式逆變器單機(jī)功率不斷提高，功率密度加大

組串型逆變器的功率不斷加大，目前最大功率已經(jīng)做到80KW,功率密度也在不斷提高，重量不斷降低，以適應(yīng)安裝維護(hù)困難的復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境。陽光電源的40KW組串式逆變器已經(jīng)做到了39kg，是目前業(yè)內(nèi)最輕的40KW產(chǎn)品。。在散熱方面，陽光電源一直堅(jiān)持智能風(fēng)扇散熱的方式，以進(jìn)一步降低內(nèi)部元器件的溫升，提升逆變器在高溫環(huán)境下的過載能力。所采用的風(fēng)扇防護(hù)等級為IP65，壽命可以達(dá)到7萬小時(shí)，同時(shí)風(fēng)扇可以提供20年的質(zhì)保。

趨勢四：組件級產(chǎn)品(MLPE)越來越豐富

組件級的產(chǎn)品種類越來越豐富，如以Enphase為代表的微型逆變器，以SolarEdge為代表的功率優(yōu)化器等。據(jù)行業(yè)研究機(jī)構(gòu)GTM預(yù)計(jì)，組件級別電力電子(MLPE)設(shè)備的出貨量將從2013年的1.1GW增加至2017年的5GW以上。

趨勢五：電網(wǎng)適應(yīng)性不斷增強(qiáng)，各種保護(hù)更加完善，確保安全可靠

漏電流保護(hù)、SVG功能、LVRT、直流分量保護(hù)、絕緣阻抗檢測保護(hù)、PID防護(hù)、防雷保護(hù)、PV正負(fù)反接保護(hù)等不斷完善的功能，逆變器對電網(wǎng)的適應(yīng)能力進(jìn)一步增強(qiáng)，不斷完善的保護(hù)功能，讓系統(tǒng)更加安全可靠。

趨勢六：逆變器的環(huán)境適應(yīng)能力不斷提高

隨著沿海、沙漠、高原等各種惡劣環(huán)境下的光伏電站應(yīng)用增多，逆變器的抗腐蝕性、抗風(fēng)沙等環(huán)境適應(yīng)性能不斷提高，以確保惡劣環(huán)境下的高可靠性。

在談到光伏系統(tǒng)的發(fā)展趨勢時(shí)，趙為表示，通過各種新技術(shù)、新產(chǎn)品的應(yīng)用不斷促進(jìn)光伏技術(shù)的進(jìn)步，提高系統(tǒng)效率PR，降低系統(tǒng)生命周期內(nèi)度電成本(LCOE)，最終實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)是大家共同奮斗的目標(biāo)。

電站的設(shè)計(jì)將更加精細(xì)化;系統(tǒng)集成度進(jìn)一步提高，集成逆變器、中壓變壓器的一體化解決方案可以將系統(tǒng)簡化到極致，同時(shí)降低成本，方便使用，提高效率，提高可靠性。

“光伏+互聯(lián)網(wǎng)”，實(shí)現(xiàn)電站數(shù)字化?；谠拼鎯?chǔ)和計(jì)算的電站管理平臺(tái)將廣泛應(yīng)用,通過云計(jì)算、大數(shù)據(jù)平臺(tái)對光伏電站實(shí)時(shí)全面掌控，自動(dòng)化運(yùn)維，持續(xù)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)光伏電站的智慧化運(yùn)營，運(yùn)維管理，提升電站資產(chǎn)價(jià)值,電站的運(yùn)營管理將更加直觀和智能。

據(jù)記者了解，陽光電源的iSolarCloud智慧光伏云目前已經(jīng)管理多個(gè)電站，系統(tǒng)的開放性可以兼容多個(gè)廠家的各種光伏電站的關(guān)鍵設(shè)備，并為光伏電站提供運(yùn)營、運(yùn)維、監(jiān)控等系統(tǒng)級方案、產(chǎn)品和服務(wù)，提高光伏電站信息化管理水平。同時(shí)，借助阿里云平臺(tái)，在系統(tǒng)與數(shù)據(jù)的安全性、獨(dú)立性、可擴(kuò)展性、系統(tǒng)成本等各個(gè)方面都具有很大的優(yōu)勢。

此外，“光伏+儲(chǔ)能”的組合將成為解決棄光、平滑輸出以及構(gòu)建智慧微網(wǎng)系統(tǒng)的重要一環(huán)。過去的一年里，隨著分布式光伏如火如荼的進(jìn)行，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)也開始微風(fēng)漸起。儲(chǔ)能除了大家所熟知的存儲(chǔ)能量、解決棄風(fēng)棄光的問題，還可以用于電網(wǎng)的調(diào)峰調(diào)頻、微電網(wǎng)以及戶用系統(tǒng)。據(jù)記者了解，目前陽光電源的儲(chǔ)能產(chǎn)品已經(jīng)在100多個(gè)項(xiàng)目上得到了應(yīng)用。包括近幾年應(yīng)用于上海洋山港的電力調(diào)頻調(diào)壓項(xiàng)目、三沙市永興島獨(dú)立光伏微電網(wǎng)項(xiàng)目及藏措勤微電網(wǎng)等多個(gè)示范工程項(xiàng)目。

最后，趙為總結(jié)說,光伏逆變器行業(yè)發(fā)展方興未艾，各種新技術(shù)，新產(chǎn)品，日新月異，可謂因地制宜，百家爭鳴;在大型地面電站，集中式解決方案初始投資更低，后期運(yùn)維成本僅是組串式1/3。多個(gè)電站運(yùn)行結(jié)果表明，組串式與集中式發(fā)電量持平，是用戶的首選;2/2.5MW的解決方案將成為明年的主流;組串逆變器在分布式中的應(yīng)用也越來越多，高功率，高效率，高功率密度是未來發(fā)展方向;光伏+互聯(lián)網(wǎng)為廣大客戶認(rèn)可，數(shù)字化智慧型電站是成為主流;光伏+儲(chǔ)能應(yīng)用前景廣闊。