逆變器洪荒之力—高溫過(guò)載
光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊
發(fā)布日期：2016-09-02
核心提示：
為推動(dòng)國家光伏產(chǎn)業(yè)升級轉型，2015年國家能源局啟動(dòng)光伏領(lǐng)跑者計劃，提出光電轉換率、電池組件和逆變器等一系列指標，旨在通過(guò)市
為推動(dòng)國家光伏產(chǎn)業(yè)升級轉型，2015年國家能源局啟動(dòng)光伏“領(lǐng)跑者”計劃，提出光電轉換率、電池組件和逆變器等一系列指標，旨在通過(guò)市場(chǎng)行為引導技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級。作為光伏系統中的重要設備，逆變器又面臨哪些特別的設計要求呢？
通過(guò)兩年“領(lǐng)跑者”項目逆變器要求指標對比可以看出，能源局對于逆變器的1.1倍額定功率下能正常運行2小時(shí)的過(guò)載能力要求，從集中式逆變器擴大到所有類(lèi)型。
逆變器為什么要有過(guò)載功能？
眾所周知，光伏面板發(fā)電功率取決于光照資源，在我國很多光照資源豐富地區，往往出現部分時(shí)間段，光伏面板發(fā)電功率大于額定功率，即要有過(guò)載功能。筆者找了幾家主流廠(chǎng)家的逆變器參數，發(fā)現每款產(chǎn)品都標有額定功率和最大功率，且最大功率都是超過(guò)額定功率的1.1倍。那是否意味著(zhù)1.1倍過(guò)載的要求多此一舉?其實(shí)要了解為什么要有過(guò)載要求，而且今年制定更嚴格的新標準，還要從第一批“領(lǐng)跑者”基地——山西大同來(lái)找原因。
大同位于山西省北部，光照資源豐富，其光照條件屬我國的二類(lèi)地區。組件對逆變器功率1:1配置情況下，環(huán)境溫度較低，光照資源較好時(shí)，組件功率超過(guò)額定功率，所以對逆變器要求也要水漲船高，必須有過(guò)載功能。
逆變器的超配。光伏發(fā)電系統由于組件功率的逐年衰減、灰塵遮擋以及線(xiàn)路老化的發(fā)生，再加上不同地區的日照條件的不同，為了獲得最佳收益，在實(shí)際操作中把光伏組件的總功率配得比逆變器總功率大一些，這種就叫做超配。適當的超配可以降低電站的初始投資，提高綜合收益。正是如此，超配才被廣泛應用。在通常的電站設計中，電站年平均滿(mǎn)發(fā)小時(shí)數為1500h左右，光伏組件和逆變器一般情況最佳的設計比為1.1~1.2：1。
那為什么要明確規定正常運行2小時(shí)要求呢？上文中已經(jīng)闡述，光伏發(fā)電系統發(fā)電功率取決于光照條件，一般發(fā)電系統最高功率出現在中午，持續時(shí)間不超過(guò)2個(gè)小時(shí)，這就是制定逆變器1.1倍額定功率下能正常運行2小時(shí)要求的初衷。
問(wèn)題又來(lái)了，通常中午也是一天氣溫最高的時(shí)候，逆變器工作環(huán)境溫度高，再加上部分廠(chǎng)家逆變器自身散熱差，導致了逆變器的降額。從6月份大同“領(lǐng)跑者”基地并網(wǎng)數據來(lái)看，很多業(yè)主發(fā)現，在日照條件非常好的時(shí)候，其發(fā)電系統發(fā)電量反而下降。這是業(yè)主方始料未及的，出現這一問(wèn)題的原因就是逆變器的高溫降額。下圖可以清晰說(shuō)明，在光照條件良好的情況下，電站的發(fā)電系統發(fā)電功率是大于電站設計的額定功率的，但是在超配的情況下，逆變器的功率是小于電站額定功率的，而恰恰這個(gè)時(shí)候逆變器出現了高溫降額。發(fā)電效率成幾何倍數的降低，導致業(yè)主直接經(jīng)濟利益損失。所以部分逆變器生產(chǎn)廠(chǎng)家不注明具體環(huán)境溫度，來(lái)宣傳產(chǎn)品的過(guò)載能力，就是在偷換概念。
今年“領(lǐng)跑者2.0”中重大改進(jìn)項，就是將“領(lǐng)跑者1.0”對組串式逆變器的低標準提升到與集中式標準相同高度，更加維護了“領(lǐng)跑者”的技術(shù)先進(jìn)性，也是保證了投資人的利益。市場(chǎng)上有過(guò)載功能的逆變器種類(lèi)繁雜，但是高溫下能使出洪荒之力，實(shí)現長(cháng)期過(guò)載的就鳳毛麟角了。其中全球光伏逆變器領(lǐng)軍企業(yè)陽(yáng)光電源設計的SG50KTL，額定輸出功率48kW，采用智能風(fēng)扇散熱，保持在45℃高溫下長(cháng)期1.1倍過(guò)載。