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2018年光伏逆变器行业的发展趋势
发布时间:2018-08-03  
 

随着世界对于能源问题的重视,人们对绿色能源的期望越来越高,促进了可再生能源,尤其是太阳能的开发利用。以太阳能发电为基础的光伏发电系统,具有系统安全、无污染、可靠性高等诸多优点。其中的关键部件光伏逆变器将阵列输出的直流电流转化称为交流电,并上传至电网。

常见的光伏逆变器拓扑结构有三种:一种是带低频变压器的逆变器、二是带高频变压器的逆变器、三是无变压器逆变器。光伏逆变器最初的功率等级约为1kw。而发展至今,大多数的系统已经是5kw或者更高的功率等级。逆变器的功率等级也将继续朝着更大的方向发展,同时其效率也会变得更高。

发展趋势预测

趋势一:逆变器硬件高速发展

SiC、CAN、性能优异的DSP等各种新型器件和新型拓扑的应用,促使逆变器的效率不断提高,目前逆变器的最大效率已经达到99%,下一个目标是99.5%;中国效率已经达到A级,下一个目标是A+,A++。

趋势二:集中式逆变器功率加大,效率提高,电压等级升高

2.5MW等更大功率等级的逆变器将广泛应用,与1MW方阵相比,2.5MW的方案可降低成本约0.1元/W,即100MW的电站可降低1000万初始投资。此外,通过电缆匹配后,保证直流部分的损耗一致。

值得一提的是,1500V系统将是大型电站的发展趋势。相比1000V系统,除组件外可以节省0.2元/W的投资,相当于100MW电站可节约投资2000万。同时,系统损耗可降低约0.27%。

趋势三:组串式逆变器单机功率不断提高,功率密度加大

组串型逆变器的功率不断加大,目前最大功率已经做到80kW,功率密度也在不断提高,重量不断降低,以适应安装维护困难的复杂应用环境。阳光电源的40kW组串式逆变器已经做到了39kg,是目前业内最轻的40kW产品。在散热方面,阳光电源一直坚持智能风扇散热的方式,以进一步降低内部元器件的温升,提升逆变器在高温环境下的过载能力。所采用的风扇防护等级为IP65,寿命可以达到7万小时,同时风扇可以提供20年的质保。

趋势四:组件级产品(MLPE)越来越丰富

组件级的产品种类越来越丰富,如以Enphase为代表的微型逆变器,以美克能源为代表的功率优化器等。 据行业研究机构GTM预计,组件级别电力电子(MLPE)设备的出货量将从2013年的1.1GW增加至2017年的5GW以上。

趋势五:电网适应性不断增强,各种保护更加完善,确保安全可靠

漏电流保护、SVG功能、LVRT、直流分量保护、绝缘阻抗检测保护、PID防护、防雷保护、PV正负反接保护等不断完善的功能,逆变器对电网的适应能力进一步增强,不断完善的保护功能,让系统更加安全可靠。

为了得到更高的效率,采用无变压器的拓扑形式的光伏逆变器将逐渐称为主流。对于像美国这些规定必须采用变压器或阵列接地等标准的国家而言,以后逐步修改这些规定成为迫在眉睫需要解决的问题,以满足无变压器逆变器市场发展的需求。所有新开发的逆变器项目,将它们的目标寿命都会提升至至少20年,并且产品价格会逐步降低。中期研究目标是通过滤除谐波和控制无功来提高整个电网电能质量。

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