自2015年國家推出“光伏領(lǐng)跑者計劃”以來(lái)，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(lǐng)研發(fā)創(chuàng )新。尤其是隨著(zhù)領(lǐng)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(shù)應用層出不窮。然而到底什么是先進(jìn)技術(shù)呢？什么樣的技術(shù)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：?jiǎn)螜C功率越來(lái)越大，進(jìn)一步節省系統投資成本
光伏競價(jià)上網(wǎng)時(shí)代給電站投資帶來(lái)挑戰，通過(guò)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(guò)技術(shù)創(chuàng )新，增大功率后可以降低系統單位成本。以陽(yáng)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量，減少逆變器使用數量，節省成本。
同時(shí)，80kW產(chǎn)品交流輸出側直連變壓器，無(wú)需交流匯流箱，減少電纜用量，進(jìn)一步節省系統成本。據測算，在100MW電站容量下，使用80kW產(chǎn)品比一般的50kW產(chǎn)品至少可節約初始投資成本1400萬(wàn)元。
圖1：80kW與50kW逆變器方案系統成本對比(元/Wp)
趨勢二：智能風(fēng)扇散熱成主流，延長(cháng)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(lái)的熱量及外部高溫的烘烤，如果逆變器長(cháng)期在這種溫度下工作，產(chǎn)品的可靠性和穩定性將受到影響，壽命也將大打折扣。
筆者實(shí)地抽取了不同廠(chǎng)家不同散熱方式的兩款組串逆變器進(jìn)行實(shí)驗對比，發(fā)現在同樣的環(huán)境溫度下，采用風(fēng)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。根據電子器件壽命與環(huán)境溫度的“10度法則”，這就意味著(zhù)自冷式組串逆變器的壽命僅為智能風(fēng)扇散熱逆變器壽命的一半。同時(shí)，高溫情況下，自冷式逆變器還會(huì )降功率運行，嚴重影響用戶(hù)收益。
圖2：不同類(lèi)型逆變器溫度降額曲線(xiàn)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(fēng)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(cháng)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(gè)單元陣列逆變器都配套一個(gè)PID防護裝置，放置在通訊柜中。通過(guò)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(lái)改善電氣所處環(huán)境，徹底消除PID現象。
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(wú)需額外增加設備，及時(shí)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(jìn)的智能化運維管理成為電站發(fā)展的主流趨勢，通過(guò)智能化運維管理不斷提高系統運維效率，減少系統發(fā)電量損失。此外，實(shí)現智能化運維管理除了需要依靠互聯(lián)網(wǎng)大數據技術(shù)以外，關(guān)鍵是需要更精細、更準確的傳感器技術(shù)，從組件-組串-設備-方陣-電站-電網(wǎng)，每個(gè)環(huán)節都需要精細化、高精度傳感器進(jìn)行檢測，為智能運維建立準確的數據基礎?，F在主流廠(chǎng)商已經(jīng)實(shí)現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：集成跟蹤系統供電，交直流冗余供電接口
在領(lǐng)跑者基地項目中，支架跟蹤系統的應用越來(lái)越多，跟蹤系統本身需要電力供給和運行狀態(tài)監測。而跟蹤系統電力通常來(lái)自于電站的站內供電系統，屬于單路供電，如果需要跟蹤系統轉動(dòng)的時(shí)候，因為電力缺失而轉不動(dòng)，必然導致電量損失。此外跟蹤系統的運行信息監測也需要有通訊線(xiàn)纜，增加了成本，有沒(méi)有辦法省掉呢？
如果把跟蹤系統和核心逆變器進(jìn)行融合集成，則可以完美解決以上問(wèn)題：第一，逆變器可以給跟蹤系統冗余供電，不僅可以保證跟蹤系統可靠運行，提升發(fā)電量，還可以節省配電箱/分線(xiàn)盒及配電電纜成本1~2分/W；第二，電站信息的關(guān)鍵路徑、神經(jīng)中樞是在光伏逆變器，所以可以把跟蹤系統運行的監控數據、監控信息通過(guò)逆變器透傳到管理系統，跟蹤系統無(wú)需單獨組建通訊網(wǎng)絡(luò )，可節省通訊成本1分/W。
趨勢六：1500V未來(lái)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電力相比還有一定差距。
作為高耐壓系統，1500V電壓等級是光伏發(fā)電系統降本增效的重大變革。相比1000V系統，1500V系統可以增加連接逆變器的組件數量，減少線(xiàn)纜的損耗以及施工成本，系統成本節省0.1元/W，系統效率提高1%-3%，將有助于早日實(shí)現平價(jià)上網(wǎng)。陽(yáng)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(lǐng)跑者計劃”鼓勵企業(yè)使用先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng )新、淘汰落后產(chǎn)能，促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)升級。因此整個(gè)行業(yè)需要選擇真正符合發(fā)展趨勢、真正技術(shù)領(lǐng)跑的光伏產(chǎn)品，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展?？v觀(guān)整個(gè)光伏逆變器行業(yè)，陽(yáng)光電源一直以來(lái)堅持技術(shù)創(chuàng )新，組串逆變器始終站在技術(shù)的最前沿。未來(lái)，行業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)優(yōu)秀企業(yè)的指引，希望更多有實(shí)力的企業(yè)加入到先進(jìn)技術(shù)行列，助力行業(yè)早日實(shí)現平價(jià)上網(wǎng)。
