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还在纠结“我的前半生”?不如抓住组串逆变器的未来吧!

放大字体  缩小字体 光伏产业网讯 发布日期:2017-07-22  来源:光伏产业网  浏览次数:156
核心提示:自2015年国家推出“光伏领跑者计划”以来,国内光伏产业得到了快速发展。各家企业纷纷拿出看家本领研发创新。尤其是随着领跑者项目中复杂山丘电站的增多,组串逆变器的新产品、新技术应用层出不穷。然而到底什么是先进技术呢?什么样的技术才符合组串逆变器的发展趋势呢?本文将一一向您揭密!
  自2015年国家推出“光伏领跑者计划”以来,国内光伏产业得到了快速发展。各家企业纷纷拿出看家本领研发创新。尤其是随着领跑者项目中复杂山丘电站的增多,组串逆变器的新产品、新技术应用层出不穷。然而到底什么是先进技术呢?什么样的技术才符合组串逆变器的发展趋势呢?本文将一一向您揭密!
  
  趋势一:单机功率越来越大,进一步节省系统投资成本
  
  光伏竞价上网时代给电站投资带来挑战,通过精细化的设计和合理的容配比可以降低成本,提高收益。组串逆变器通过技术创新,增大功率后可以降低系统单位成本。以阳光电源推出的80kW组串逆变器SG80KTL-M为例,可以接入16路组串,支持1.25倍以上超配,单台逆变器可以接入更多组串数量,减少逆变器使用数量,节省成本。
  
  同时,80kW产品交流输出侧直连变压器,无需交流汇流箱,减少电缆用量,进一步节省系统成本。据测算,在100MW电站容量下,使用80kW产品比一般的50kW产品至少可节约初始投资成本1400万元。
 
  还在纠结“我的前半生”?不如抓住组串逆变器的未来吧!
 
  图1:80kW与50kW逆变器方案系统成本对比(元/Wp)
  
  趋势二:智能风扇散热成主流,延长逆变器寿命
  
  在烈日炎炎的夏季,地面温度高达五六十度,逆变器面临内部功率损耗带来的热量及外部高温的烘烤,如果逆变器长期在这种温度下工作,产品的可靠性和稳定性将受到影响,寿命也将大打折扣。
  
  笔者实地抽取了不同厂家不同散热方式的两款组串逆变器进行实验对比,发现在同样的环境温度下,采用风扇散热的逆变器内部环境温度及核心器件温升比自然冷却的逆变器低约10℃左右。根据电子器件寿命与环境温度的“10度法则”,这就意味着自冷式组串逆变器的寿命仅为智能风扇散热逆变器寿命的一半。同时,高温情况下,自冷式逆变器还会降功率运行,严重影响用户收益。
 
  还在纠结“我的前半生”?不如抓住组串逆变器的未来吧!
 
  图2:不同类型逆变器温度降额曲线对比
  
  因此,为了提高逆变器的散热能力,保障逆变器使用寿命,维护业主利益,采用IP68高防护智能风扇散热已成为组串逆变器发展主流。
  
  趋势三:具备PID自主防护及修复功能,减少发电损失
  
  光伏组件长期暴露在高温、潮湿的环境中,很容易产生PID效应,影响电站发电量,致使业主收益大幅降低。为有效抑制组件PID衰减,必须从根上去除,要求组串逆变器内置PID自主防护及修复功能。组串式方案中每个单元阵列逆变器都配套一个PID防护装置,放置在通讯柜中。通过PID防护装置,将方阵内所有组件负极电位抬升,保证负极电位最低的组件负极电压高于地面电压,达到负极虚拟接地目的,如此一来改善电气所处环境,彻底消除PID现象。
  
  对已经发生PID衰减的组件,建议使用集成PID修复电路的逆变器,夜间从交流取电,在电池板负极和大地之间施加正向偏压,修复PID衰减组件,无需额外增加设备,及时挽救业主的发电量损失。
 
  还在纠结“我的前半生”?不如抓住组串逆变器的未来吧!
 
  图3:集成PID修复方案
  
  趋势四:更高精度的组串智能检测,提高运维效率
  
  如今,先进的智能化运维管理成为电站发展的主流趋势,通过智能化运维管理不断提高系统运维效率,减少系统发电量损失。此外,实现智能化运维管理除了需要依靠互联网大数据技术以外,关键是需要更精细、更准确的传感器技术,从组件-组串-设备-方阵-电站-电网,每个环节都需要精细化、高精度传感器进行检测,为智能运维建立准确的数据基础。现在主流厂商已经实现0.5%高精度组串智能检测与IV扫描功能,精确识别并定位发电异常组件,提升故障处理效率。
 
  还在纠结“我的前半生”?不如抓住组串逆变器的未来吧!
 
  图4:精细化管理组串状态
  
  趋势五:集成跟踪系统供电,交直流冗余供电接口
  
  在领跑者基地项目中,支架跟踪系统的应用越来越多,跟踪系统本身需要电力供给和运行状态监测。而跟踪系统电力通常来自于电站的站内供电系统,属于单路供电,如果需要跟踪系统转动的时候,因为电力缺失而转不动,必然导致电量损失。此外跟踪系统的运行信息监测也需要有通讯线缆,增加了成本,有没有办法省掉呢?
  
  如果把跟踪系统和核心逆变器进行融合集成,则可以完美解决以上问题:第一,逆变器可以给跟踪系统冗余供电,不仅可以保证跟踪系统可靠运行,提升发电量,还可以节省配电箱/分线盒及配电电缆成本1~2分/W;第二,电站信息的关键路径、神经中枢是在光伏逆变器,所以可以把跟踪系统运行的监控数据、监控信息通过逆变器透传到管理系统,跟踪系统无需单独组建通讯网络,可节省通讯成本1分/W。
  
  趋势六:1500V未来发展趋势,降本增效利器
  
  虽然光伏产业近几年飞速发展,成本也大幅下跌,但是仍需要依靠政策扶持和政府补贴,光伏供电成本与传统电力相比还有一定差距。
  
  作为高耐压系统,1500V电压等级是光伏发电系统降本增效的重大变革。相比1000V系统,1500V系统可以增加连接逆变器的组件数量,减少线缆的损耗以及施工成本,系统成本节省0.1元/W,系统效率提高1%-3%,将有助于早日实现平价上网。阳光电源已于2016年发布了全球首款1500V组串逆变器SG80HV。
  
  总结
  
  “光伏领跑者计划”鼓励企业使用先进技术,加大技术创新、淘汰落后产能,促进光伏产业整体技术升级。因此整个行业需要选择真正符合发展趋势、真正技术领跑的光伏产品,促进产业的健康发展。纵观整个光伏逆变器行业,阳光电源一直以来坚持技术创新,组串逆变器始终站在技术的最前沿。未来,行业的发展离不开优秀企业的指引,希望更多有实力的企业加入到先进技术行列,助力行业早日实现平价上网。

 
 
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