01只猜對了一半
2020年底，筆者問(wèn)了陽(yáng)光電源光儲事業(yè)部總裁顧亦磊博士一個(gè)問(wèn)題：“隨著(zhù)器件與技術(shù)水平提升，十年來(lái)組串逆變器越做越大，而集中式逆變器越來(lái)越小，未來(lái)逆變器會(huì )不會(huì )兼具兩者的優(yōu)點(diǎn)?”他點(diǎn)頭，然后神秘一笑：“很快你就會(huì )看到我們的新產(chǎn)品。”
于是在今年6月初的上海SNEC展會(huì )上，業(yè)內見(jiàn)到了陽(yáng)光電源推出的融合了集中、組串優(yōu)點(diǎn)于一體的新品光•儲“1+X”模塊化逆變器。
陽(yáng)光電源光·儲“1+X”模塊化逆變器
在此之前，陽(yáng)光電源已經(jīng)將逆變器功率最大做到了6.25MW，業(yè)內都在猜測，未來(lái)的逆變器是不是要突破8MW甚至更大。
他們只猜對了一半。
新品“1+X”確實(shí)可以向上突破8.8MW的功率極限，但同時(shí)還可向下兼容至1.1MW.每個(gè)單元功率 1.1MW，通過(guò)并聯(lián)擴展實(shí)現1.1MW-8.8MW的子陣，靈活適配不同需求。
這是又一款劃時(shí)代的產(chǎn)品，也是對傳統集中逆變器的重大革新。模塊化是“1+X”最大的特點(diǎn)：通過(guò)器件、設備、系統的模塊化設計，這臺或者可以說(shuō)這組逆變器可以如樂(lè )高一般，根據需求組合或獨立運行。每一臺逆變模組的每一個(gè)器件，都做到了模塊化設計，在延續傳統集中式逆變器低度電成本優(yōu)勢的同時(shí)，又具備了更高的跟蹤精度和即插即用式的簡(jiǎn)便運維，解決了需要專(zhuān)業(yè)人員運維的難題。
據陽(yáng)光電源的資料顯示：
“1+X”模塊化逆變器突破傳統方案MPPT數量少的難題，每個(gè)模塊均為獨立MPPT設計，8.8MW逆變器具備8路MPPT;
各模塊獨立運行，當一臺出現故障，其他單元正常發(fā)電，確保電站更高在線(xiàn)率，減少發(fā)電損失。同時(shí)，關(guān)鍵器件采用模塊化設計，兩人即可輕松更換，運維效率提升70%以上，極大降低運維成本;
滿(mǎn)足光儲交直流耦合多樣化需求，在直流耦合場(chǎng)景中，逆變器支持最大2倍容配比，儲能功率和鋰電池容量可根據不同需求靈活配置，進(jìn)一步提高光儲電站的靈活性和經(jīng)濟性。
同時(shí)，逆變器具備反向充電功能，能量雙向流動(dòng)，參與調峰調頻等多種應用，并可在SCR=1.02的弱網(wǎng)環(huán)境下高效運行，刷新了業(yè)內集中逆變器弱網(wǎng)適應性記錄，并可在20ms內響應電網(wǎng)無(wú)功調度，支撐電網(wǎng)穩定運行。
“未來(lái)逆變器將被不斷重新定義和顛覆，但仍秉持因地制宜科學(xué)設計的理念。”顧亦磊對產(chǎn)業(yè)發(fā)展做了展望：“除了一些山地、屋頂等確實(shí)運力受限的項目之外，一些重量稍大但功率更高的組串式逆變器可能做到500kW甚至1MW，這與現在的集中式逆變器已經(jīng)沒(méi)有區別了。”
這也是陽(yáng)光電源這樣的龍頭企業(yè)尋求通過(guò)技術(shù)致勝，實(shí)現差異化經(jīng)營(yíng)的重要手段之一，也再次為行業(yè)鋪設了一條新賽道。顧亦磊認為“功率大、電流大、體積小、質(zhì)量小”這樣的“兩大兩小”將成為陽(yáng)光電源未來(lái)與其它企業(yè)拉開(kāi)差距的最核心優(yōu)勢。
技術(shù)，才是陽(yáng)光電源最重要的護城河。新賽道被陽(yáng)光電源這樣的行業(yè)龍頭鋪就的同時(shí)，也因其技術(shù)性更強而變得挑戰難度增大：第一輪全線(xiàn)99%轉換效率的升級浪潮，響應者眾多;到200kW+時(shí)代，同行者數量變少;而這場(chǎng)“1+X”模塊化技術(shù)浪潮的參與者將會(huì )更少，也導致發(fā)生在逆變器領(lǐng)域的軍備競賽并不如組件尺寸或技術(shù)路線(xiàn)之爭那么引得業(yè)內關(guān)注。但實(shí)際上，這是真正意義上的行業(yè)巔峰之作，相比上述優(yōu)勢而言，每GW初始投資降低的1800萬(wàn)元都只是錦上添花而已。
而對這家公司來(lái)說(shuō)，“1+X”只是其歷史上推出的多個(gè)“爆款”之一，甚至在今年也不是第一個(gè)。
02為答案而生
2020年7月9日，在“600W+光伏開(kāi)放創(chuàng )新生態(tài)聯(lián)盟”成立的大會(huì )上，各頂尖光伏企業(yè)，針對超大功率組件與組串，分享了自身的現狀與未來(lái)預期。組件、支架端最成熟，硅片、電池不斷提升良率，玻璃部分改造升級完成，而針對更能降低初始投資BOS成本的的低電壓大電流(18A)組件，逆變器廠(chǎng)商卻稍顯尷尬：集中式則只需要簡(jiǎn)單更換更粗的熔絲即可，但組串式逆變器卻還不能完美匹配大電流組件。
江淮蔚來(lái)屋頂光伏電站
此外，光伏電站投資商們還面臨著(zhù)諸多挑戰：光伏平價(jià)以及未來(lái)要實(shí)現的光儲平價(jià)，需要對項目錙銖必較，精細化設計要求越來(lái)越高;碳中和大潮下，新能源高比例帶來(lái)源網(wǎng)荷儲一體、多能互補的協(xié)同挑戰和技術(shù)要求。下一代的逆變器，如何更靈活匹配光伏電站子陣，與儲能更高效的深度融合，也都是逆變器廠(chǎng)商需要解決的問(wèn)題。
新的逆變器，不僅要滿(mǎn)足上游制造端的期待，補齊更靈活、更智能的超大組串陣列的短板;還要協(xié)助客戶(hù)完成降低度電成本的需;更要從適應電網(wǎng)邁向支撐電網(wǎng)和能量平衡，難度與壓力可想而知。
而索比光伏網(wǎng)就此在業(yè)內進(jìn)行調研時(shí)，一家領(lǐng)軍逆變器企業(yè)負責人給了這樣的答案：“我們在等老大哥陽(yáng)光電源。”
這個(gè)答案，意料之外，卻在情理之中。
2021年的開(kāi)年逆變器的第一場(chǎng)新技術(shù)浪潮，仍然由陽(yáng)光電源掀起。
3月18日，陽(yáng)光電源正式發(fā)布了SG320HX最大輸出功率352kW的逆變器新品，至此，整個(gè)光伏行業(yè)等待了八個(gè)月的“靴子”終于落地。除了每一代都不斷優(yōu)化的降本能力(LCOE降2%)和電網(wǎng)支撐能力，更支持超大組件所需的20A大電流。
這是一款連競爭對手都在等待它出現的產(chǎn)品。
外界歡呼陽(yáng)光電源再次推出新的網(wǎng)紅產(chǎn)品，而在功率、性能提升的背后，是這家逆變器龍頭又鋪了一條以第三代半導體器件為基石，融合多年電力電子技術(shù)的新賽道，為此陽(yáng)光電源籌備了至少三年之久。
可以預見(jiàn)，會(huì )有更多廠(chǎng)商，緊隨陽(yáng)光電源其后，邁入300kW+時(shí)代。
03為產(chǎn)業(yè)開(kāi)模
小機功率越來(lái)高提升至早期集中式逆變器的功率段，大機體積越來(lái)越小變得和組串式逆變器一樣的體積和重量。這種變化的背后，是功率器件性能的不斷提升。
逆變器所采用的功率器件如同芯片一樣，體積越小、功率密度越高，難度成倍提升。
雖然光伏逆變器不像光伏組件這樣高度同質(zhì)化，但一線(xiàn)逆變器廠(chǎng)商在零部件選擇上都是大同小異，更多差異在于拓撲結構、功能性和防護能力上。
要想實(shí)現更高功率密度，更高轉化效率：
1.要將功率器件性能挖掘到極致
2.向零部件廠(chǎng)商提需求，進(jìn)行面向光伏的定制化開(kāi)發(fā)
與光伏組件的產(chǎn)業(yè)鏈條不同，逆變器所用電子器件大多是通用器件，想要對廠(chǎng)商提出定制化需求，做逆變器的“帶頭大哥”，要滿(mǎn)足兩個(gè)條件：技術(shù)領(lǐng)先性(方向正確)和市場(chǎng)高占有率(大量訂單)。如果有一項達不到，電子器件大廠(chǎng)就不會(huì )專(zhuān)門(mén)為其進(jìn)行產(chǎn)品上的升級和調整。
陽(yáng)光電源項目案例_2.1GW青海海南州特高壓外送基地電源配置項目
逆變設備研發(fā)費用占總收入8%，年出貨量全球第一，總出貨量超154GW的陽(yáng)光電源自是當仁不讓。
所以逆變器行業(yè)的升級模式是：陽(yáng)光電源等少數幾家龍頭企業(yè)帶頭升級后，其它逆變器廠(chǎng)商跟進(jìn)，再將其變成主流產(chǎn)品。
歷史上多次逆變器重要的技術(shù)升級，都來(lái)自于此。
以逆變器最核心部件IGBT為例：早在2013年，陽(yáng)光電源就攜手IGBT第一廠(chǎng)商英飛凌進(jìn)行提高逆變器效率、功率密度和可靠性等方面的研究。2014年，陽(yáng)光電源推出全球第一款效率超過(guò)99%的商業(yè)化光伏逆變器SG60KTL，背后也有英飛凌的助力，同時(shí)也把逆變器行業(yè)整體功率水準帶入了99%時(shí)代。
也是憑借功率器件能量密度的升級，陽(yáng)光電源率先在2018年發(fā)布箱式逆變器SG3125HV，可搭載儲能的同時(shí)，響應速度更快。
陽(yáng)光電源董事長(cháng)曹仁賢曾表示，陽(yáng)光電源與零部件廠(chǎng)商的的合作不僅是供貨層面，還在聯(lián)合系統創(chuàng )新和基于系統應用的功率產(chǎn)品定義上有深入的合作。也將提升陽(yáng)光電源在可再生能源領(lǐng)域的電源產(chǎn)品研發(fā)能力，進(jìn)而鞏固陽(yáng)光電源的市場(chǎng)地位。
通過(guò)硅半導體技術(shù)和碳化硅半導體技術(shù)融合，陽(yáng)光電源在2019年3月推出功率高達225kW的SG225HX系列，一舉助力中國光伏逆變器躍入“200kW+”時(shí)代，迄今發(fā)貨超15GW，隨后陸續有數家企業(yè)跟進(jìn)，讓中國光伏逆變器整體水平邁上新臺階。
一年后，技術(shù)和產(chǎn)品被打磨成熟，SG320HX誕生，再次引領(lǐng)時(shí)代。
當前光伏產(chǎn)業(yè)兩大發(fā)展方向：
進(jìn)一步降本與電網(wǎng)友好都離不開(kāi)第三代半導體器件的發(fā)展。碳化硅器件可用于低電壓大電流組件構建超大組串;
功率密度更高，單個(gè)子陣更大;響應速度更快，有利于電網(wǎng)穩定，是理想的下一代功率器件。
但同時(shí)，碳化硅器件功率密度、工作電流但制造溫度、硬度都較硅器件更高，因此成本較高，非?？简灢苋寿t常說(shuō)的“低成本創(chuàng )新”能力，所以一些業(yè)內人士原本預期陽(yáng)光電源會(huì )在2020四季度推出的新品發(fā)布會(huì )，被放在了一年一度的陽(yáng)光電源PAT上。
好在，雖然兩款瞄準零碳時(shí)代的新品“姍姍來(lái)遲”，但無(wú)論是SG320HX還是光·儲“1+X”模塊化逆變器，作為劃時(shí)代的產(chǎn)品再次超出了業(yè)內所有人的期待。
