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逆变器的技术路线与代表企业

发布时间:2016-4-20 13:11:03

在光伏系统中,逆变器承载着发电侧和电网侧的连接,并向监控系统传递电站实时发电信息和判断是否需要运维。

另一个侧面能说明逆变器核心地位的是其多样化的技术路线。相比组件环节被晶硅技术牢牢统治,逆变器行业则呈现百花齐放的态势。行业一直争论不休却没有公论,关键在于逆变器所涉及的功能相比组件复杂得多。此外,业主也常常会根据不同类型的光伏电站选用不同种类的逆变器。

技术路线一:大型集中式逆变器

代表企业:阳光电源、特变电工、南车、TMEIC

大型逆变器仍然是目前地面电站的主流,也是其它技术路线的逆变器常常用以对比的样本。

阳光电源:阳光电源的箱式逆变房在满足性能和质量要求后,开始更多的注重散热、防尘等细节。阳光电源与阿里云合作成立了“智慧光浮云”电站运维管理平台。 “光伏发电将从单一电站管理开始进入集团化电站管理阶段,借助阿里云,智慧光伏云将为客户提供标准化运维服务及投融资参考。”阳光电源将融合近20年太阳能电站的运维管理经验及系统设计能力和产品技术,为用户提供智慧运维服务。并可以通过阿里云美国资料中心,向海外的太阳能电站提供运维服务。

特变电工:特变电工站在电网的角度思考怎么去做智能电站,包括在发电端、输电端和配电端如何去衔接。同时提供了通道,包括云计算平台、实时的模型调动以及集中的控制。此外,特变电工还推出了单机2MW的解决方案,将2台500kW集中式逆变器更换为1MW模块化并联型逆变器。

南车:南车国家变流重心拥有最核心的IGBT技术,是国内其它企业所没有的。新的四代机型在经过前三代效率、质量以及低电压穿越等功能的开发后,从高功率密度和降低运维成本入手。

TMEIC:TMEIC是全球第一台MW级逆变器的制造者,日本地面电站占有率超过一半的逆变器霸主。近两年TMEIC不断加大在中国的投入,2014年在上海设立工厂,2015年2月盐城工厂开业,命名为“盐城提迈克电力电子有限公司”。生产500kW和630kW两种型号的光伏逆变器。

技术路线二:集散式解决方案

代表企业:禾望电气、无锡上能、大族逆变

分散式跟踪集中逆变光伏并网方案(简称“集散式方案”)是在传统光伏汇流箱基础上,增加DC/DC升压变换硬件单元和MPPT控制软件单元,构成智能光伏控制器实现多路MPPT的分散跟踪,可降低组件参数不一致、局部阴影、仰角差异等因素导致的效率损失;改进的光伏汇流箱输出电压升高至820V-1000V后,至逆变器集中逆变,可减少交直流传输损耗和逆变器发热损耗。在实现精确MPPT跟踪、升压降损的同时,通过集中逆变保证了输出的电能质量。

这个技术最早源于美国的赛康(Satcon),国内目前有三家在采用这个技术路线,分别是禾望电气、无锡上能、大族逆变。其中,国内最早应用集散式方案的是禾望电气,至今已经超过两年,累计业绩约100MW。

禾望电气的升压模块采用Sic材料Mos管替代传统的IGBT模块,实现耐高频、高压、高温特性,转换效率较高;从汇流箱端实现每2路并联支路就有1路MPPT跟踪。同时,产品具备零电压穿越功能,在国内尚属首家。

技术路线三:组串式逆变器

小功率组串式逆变器代表企业:阳光电源、古瑞瓦特、欧姆尼克、锦浪、三晶电气、首航新能源、山亿新能源。

目前小功率组串式逆变器在国内由于分布式局面没有打开,除了部分地区的农村光伏扶贫项目外,仍然以海外市场为主。

阳光电源:在海外,包括澳大利亚、荷兰等成熟的光伏市场,阳光电源的小功率组串逆变器机型应用很广。阳光电源在2014年面对全球推出了全新的小功率单相组串式逆变器,功率范围覆盖3-5kW,整机仅重9kg,可一个人轻松进行安装搬运;同时具备远程实时监控功能,便于运维商对电站的诊断和维护。该类型号产品在安徽等地已大规模应用于农村户用光伏系统。

山亿新能源在2014年大力发展分销商,以应对分布式光伏市场。

欧姆尼克在国内采用和中盛等企业合作,共建光伏产业链的合作模式。

锦浪于2014年底推出了全球最轻的商业化2kW并网光伏逆变器,重量只有5.6KG,又成功将其产品应用于巴黎标志性建筑埃菲尔铁塔。对于国内市场,锦浪更倾向于提供整体解决方案以满足用户需求,该方案日前已在福达轴承集团的屋顶上的光伏系统中得到应用。

首航新能源的逆变器在无锡、河南、安徽等地均有使用,拥有智能、高效、可靠的特点,IP65防护等级,可以室内和室外自由选择安装地点。

三晶电气是业内独辟蹊径的企业之一,除在荷兰、巴基斯坦和印度等地大获成功外,在光伏扬水系统方面处于国际领先水平。

中功率组串式逆变器代表企业:华为、阳光电源、KOSTAL

华为先后与黄河水电、中利腾晖、中民投、隆基股份、爱康等业内巨头开展了深层次的合作。华为为黄河水电建立了数字技术、互联网和光伏发电相融合的监控与运维体系。示范电站中,采用光伏专用的4G无线系统,用Wifi覆盖整个电站,配置了设定好飞行路线的无人机巡检实时查看组件发电状况。黄河水电西宁总部的监控人员发现通过光伏云传递过来的发电量数据有波动,在后台排查发现有问题的组件阵列,然后通过高清摄像头发现问题,呼叫现场运维人员处理。目前黄河水电已经有200MW“集中运行、远程诊断、实时维护”的智能光伏电站。未来华为更多强化的将是如何更全面、更智能地提供服务而并非仅限于产品本身。

阳光电源:从2003年国内第一个并网光伏电站应用开始,阳光电源在奥运鸟巢、上海世博等地标型光伏示范项目中广泛应用,2014年推出效率超过99%的全球最高效组串逆变器系列。至今,该机型已经应用于日本、美国、欧洲以及中国多个大型电站,发货量超过20000台。

KOSTAL :科世达PIKO逆变器2003年开始在全球率先提出三相多路MPPT组串逆变器的设计理念,并应用于产品中,是全球应用最早的小型3MPPT 三相组串逆变器,2005年即开始大规模运用于欧洲市场。同时,PIKO逆变器具有灵活的负载控制功能,当光照满足所需功率时,自动开启负载,这样可以减少对电网的需求,提高用户的经济效益。KOSTAL PIKO采用直流电子输入开关,能克服普通开关在开闭期间的强电压、电流冲击及直流拉弧,从根源上解决了直流电压和电流冲击,防止次生事故的发生,延长了设备寿命及系统可靠性。


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