自2015年國家推出“光伏領跑者計劃”以來，國內光伏產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展。各家企業(yè)紛紛拿出看家本領研發(fā)創(chuàng)新。尤其是隨著領跑者項目中復雜山丘電站的增多，組串逆變器的新產(chǎn)品、新技術應用層出不窮。然而到底什么是先進技術呢？什么樣的技術才符合組串逆變器的發(fā)展趨勢呢？本文將一一向您揭密！
趨勢一：單機功率越來越大，進一步節(jié)省系統(tǒng)投資成本
光伏競價上網(wǎng)時代給電站投資帶來挑戰(zhàn)，通過精細化的設計和合理的容配比可以降低成本，提高收益。組串逆變器通過技術創(chuàng)新，增大功率后可以降低系統(tǒng)單位成本。以陽光電源推出的80kW組串逆變器SG80KTL-M為例，可以接入16路組串，支持1.25倍以上超配，單臺逆變器可以接入更多組串數(shù)量，減少逆變器使用數(shù)量，節(jié)省成本。
同時，80kW產(chǎn)品交流輸出側直連變壓器，無需交流匯流箱，減少電纜用量，進一步節(jié)省系統(tǒng)成本。據(jù)測算，在100MW電站容量下，使用80kW產(chǎn)品比一般的50kW產(chǎn)品至少可節(jié)約初始投資成本1400萬元。
圖1：80kW與50kW逆變器方案系統(tǒng)成本對比(元/Wp)
趨勢二：智能風扇散熱成主流，延長逆變器壽命
在烈日炎炎的夏季，地面溫度高達五六十度，逆變器面臨內部功率損耗帶來的熱量及外部高溫的烘烤，如果逆變器長期在這種溫度下工作，產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性將受到影響，壽命也將大打折扣。
筆者實地抽取了不同廠家不同散熱方式的兩款組串逆變器進行實驗對比，發(fā)現(xiàn)在同樣的環(huán)境溫度下，采用風扇散熱的逆變器內部環(huán)境溫度及核心器件溫升比自然冷卻的逆變器低約10℃左右。根據(jù)電子器件壽命與環(huán)境溫度的“10度法則”，這就意味著自冷式組串逆變器的壽命僅為智能風扇散熱逆變器壽命的一半。同時，高溫情況下，自冷式逆變器還會降功率運行，嚴重影響用戶收益。
圖2：不同類型逆變器溫度降額曲線對比
因此，為了提高逆變器的散熱能力，保障逆變器使用壽命，維護業(yè)主利益，采用IP68高防護智能風扇散熱已成為組串逆變器發(fā)展主流。
趨勢三：具備PID自主防護及修復功能，減少發(fā)電損失
光伏組件長期暴露在高溫、潮濕的環(huán)境中，很容易產(chǎn)生PID效應，影響電站發(fā)電量，致使業(yè)主收益大幅降低。為有效抑制組件PID衰減，必須從根上去除，要求組串逆變器內置PID自主防護及修復功能。組串式方案中每個單元陣列逆變器都配套一個PID防護裝置，放置在通訊柜中。通過PID防護裝置，將方陣內所有組件負極電位抬升，保證負極電位最低的組件負極電壓高于地面電壓，達到負極虛擬接地目的，如此一來改善電氣所處環(huán)境，徹底消除PID現(xiàn)象。
對已經(jīng)發(fā)生PID衰減的組件，建議使用集成PID修復電路的逆變器，夜間從交流取電，在電池板負極和大地之間施加正向偏壓，修復PID衰減組件，無需額外增加設備，及時挽救業(yè)主的發(fā)電量損失。
圖3：集成PID修復方案
趨勢四：更高精度的組串智能檢測，提高運維效率
如今，先進的智能化運維管理成為電站發(fā)展的主流趨勢，通過智能化運維管理不斷提高系統(tǒng)運維效率，減少系統(tǒng)發(fā)電量損失。此外，實現(xiàn)智能化運維管理除了需要依靠互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術以外，關鍵是需要更精細、更準確的傳感器技術，從組件-組串-設備-方陣-電站-電網(wǎng)，每個環(huán)節(jié)都需要精細化、高精度傳感器進行檢測，為智能運維建立準確的數(shù)據(jù)基礎?，F(xiàn)在主流廠商已經(jīng)實現(xiàn)0.5%高精度組串智能檢測與IV掃描功能，精確識別并定位發(fā)電異常組件，提升故障處理效率。
圖4：精細化管理組串狀態(tài)
趨勢五：集成跟蹤系統(tǒng)供電，交直流冗余供電接口
在領跑者基地項目中，支架跟蹤系統(tǒng)的應用越來越多，跟蹤系統(tǒng)本身需要電力供給和運行狀態(tài)監(jiān)測。而跟蹤系統(tǒng)電力通常來自于電站的站內供電系統(tǒng)，屬于單路供電，如果需要跟蹤系統(tǒng)轉動的時候，因為電力缺失而轉不動，必然導致電量損失。此外跟蹤系統(tǒng)的運行信息監(jiān)測也需要有通訊線纜，增加了成本，有沒有辦法省掉呢？
如果把跟蹤系統(tǒng)和核心逆變器進行融合集成，則可以完美解決以上問題：第一，逆變器可以給跟蹤系統(tǒng)冗余供電，不僅可以保證跟蹤系統(tǒng)可靠運行，提升發(fā)電量，還可以節(jié)省配電箱/分線盒及配電電纜成本1~2分/W；第二，電站信息的關鍵路徑、神經(jīng)中樞是在光伏逆變器，所以可以把跟蹤系統(tǒng)運行的監(jiān)控數(shù)據(jù)、監(jiān)控信息通過逆變器透傳到管理系統(tǒng)，跟蹤系統(tǒng)無需單獨組建通訊網(wǎng)絡，可節(jié)省通訊成本1分/W。
趨勢六：1500V未來發(fā)展趨勢，降本增效利器
雖然光伏產(chǎn)業(yè)近幾年飛速發(fā)展，成本也大幅下跌，但是仍需要依靠政策扶持和政府補貼，光伏供電成本與傳統(tǒng)電力相比還有一定差距。
作為高耐壓系統(tǒng)，1500V電壓等級是光伏發(fā)電系統(tǒng)降本增效的重大變革。相比1000V系統(tǒng)，1500V系統(tǒng)可以增加連接逆變器的組件數(shù)量，減少線纜的損耗以及施工成本，系統(tǒng)成本節(jié)省0.1元/W，系統(tǒng)效率提高1%-3%，將有助于早日實現(xiàn)平價上網(wǎng)。陽光電源已于2016年發(fā)布了全球首款1500V組串逆變器SG80HV。
總結
“光伏領跑者計劃”鼓勵企業(yè)使用先進技術，加大技術創(chuàng)新、淘汰落后產(chǎn)能，促進光伏產(chǎn)業(yè)整體技術升級。因此整個行業(yè)需要選擇真正符合發(fā)展趨勢、真正技術領跑的光伏產(chǎn)品，促進產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展?？v觀整個光伏逆變器行業(yè)，陽光電源一直以來堅持技術創(chuàng)新，組串逆變器始終站在技術的最前沿。未來，行業(yè)的發(fā)展離不開優(yōu)秀企業(yè)的指引，希望更多有實力的企業(yè)加入到先進技術行列，助力行業(yè)早日實現(xiàn)平價上網(wǎng)。
