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近兩年來，182mm、210mm大尺寸硅片產(chǎn)能快速提升，在市場(chǎng)端已逐漸站穩(wěn)了腳跟。根據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)調(diào)研顯示，到2021年，182mm和210mm硅片已占到了硅片市場(chǎng)的半壁江山。另外，從2020年到2030年，210mm硅片的應(yīng)用將從占比不足5%增長(zhǎng)至約70%。各個(gè)組件廠家紛紛將大硅片組件推入市場(chǎng)，其滲透率大幅提升將成為組件應(yīng)用的必然趨勢(shì)。


大尺寸硅片的應(yīng)用有諸多優(yōu)勢(shì)，其中最直接的優(yōu)勢(shì)就是可以提升硅片、電池和組件的產(chǎn)量，從而降低每瓦生產(chǎn)成本。據(jù)研究，使用210mm硅片，電池每瓦生產(chǎn)成本降幅可達(dá)20%以上，組件每瓦生產(chǎn)成本降幅可達(dá)14%。隨著單片組件的功率和效率提升，大尺寸硅片可以減少支架、匯流箱、電纜、土地等成本，從而攤薄單瓦系統(tǒng)成本，采用210mm硅片尺寸組件的光伏系統(tǒng)，成本下降空間將達(dá)到0.1元/瓦以上。

大功率組件帶來降本的同時(shí)，也對(duì)系統(tǒng)的可靠性及電氣的安全性等方面提出了挑戰(zhàn)：更大的安裝風(fēng)險(xiǎn)與人工需求、上下游設(shè)備的匹配性等，其中大電流問題尤其具有代表性。綜合各主流組件廠家產(chǎn)品參數(shù)可知，采用210mm硅片的大組件普遍都在500W及以上，當(dāng)組件功率達(dá)到或超過525W時(shí)，其最大輸出電流基本都在17A以上，考慮到雙面組件的背面發(fā)電增益以及實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的電流波動(dòng)，此時(shí)對(duì)逆變器電流輸入能力要求也隨之提高，需達(dá)到20A。

01、避免因逆變器電流不匹配而帶來的"直流限發(fā)"

“直流限發(fā)”簡(jiǎn)而言之就是“削峰”， 當(dāng)組件在STC或者好于STC時(shí);超配或逆變器直流側(cè)輸入能力達(dá)不到組件輸出要求等情況時(shí)，都可能產(chǎn)生削峰，從而影響系統(tǒng)發(fā)電量，造成電站收益的直接損失。

正如前文所提，對(duì)于210mm大硅片高功率組件的逆變器匹配電流需要達(dá)到20A，若仍然采用15A的逆變器，對(duì)比兩款逆變器在大功率組件系統(tǒng)中的應(yīng)用情況，根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)算可知，20A逆變器的系統(tǒng)在各個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)域，都沒有產(chǎn)生“削峰”現(xiàn)象;而采用15A逆變器的系統(tǒng)，在多數(shù)情況下會(huì)產(chǎn)生“削峰”現(xiàn)象，造成發(fā)電量的損失。更嚴(yán)重的情況下，逆變器可能會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間滿載工作或電流灌入而導(dǎo)致可靠性下降或出現(xiàn)損壞。




02、大電流時(shí)代的安全風(fēng)險(xiǎn)

隨著組件電流的大幅度提升，對(duì)光伏電站設(shè)備的電氣要求也隨之提高，其中最明顯的就是對(duì)光伏連接器的要求。從小組件到大組件的更新迭代，電流從10A提升至20A，那么光伏連接器的功耗將會(huì)是原來的4倍左右。據(jù)第三方機(jī)構(gòu)調(diào)研數(shù)據(jù)，在電站Top20技術(shù)失效中，連接器損壞和燒毀排名位于第二位。


當(dāng)連接器損耗，常常會(huì)因直流高壓引發(fā)直流側(cè)的故障，從而產(chǎn)生直流電弧，擊穿空氣，引發(fā)火災(zāi)。當(dāng)電弧引發(fā)的火災(zāi)或其他原因造成的火災(zāi)發(fā)生時(shí)，對(duì)直流側(cè)而言，只要有光照就會(huì)有電壓。尤其當(dāng)直流側(cè)達(dá)到600V~1000V以上的高壓時(shí)，危險(xiǎn)不言而喻。系統(tǒng)一旦發(fā)生火災(zāi)，會(huì)對(duì)業(yè)主的財(cái)產(chǎn)乃至生命造成威脅，后果不堪設(shè)想。在發(fā)生這種災(zāi)難事故時(shí)，大電流組件也意味著更大的破壞性能量。因此在大電流組件時(shí)代，應(yīng)更加重視系統(tǒng)的安全性。




03、"20A大電流低電壓" 微型逆變器應(yīng)運(yùn)而生

2021年，昱能科技發(fā)布了第四代產(chǎn)品，采用新型直流升壓拓?fù)潆娐泛蛙浖刂扑惴ǎ瞥隽藰I(yè)內(nèi)首款匹配20A大電流大功率組件的單相&三相多體微逆，同時(shí)其三相微逆也是目前全球最大功率的微型逆變器產(chǎn)品，輸出功率高達(dá)3600W。該兩款產(chǎn)品可以匹配功率達(dá)670W的光伏組件，使單瓦成本大幅下降，已與組串逆變器價(jià)差不大。大電流與多體的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，讓可以真真切切享受到600W+時(shí)代帶來的微逆降本紅利，是微型逆變器領(lǐng)域的又一次重要技術(shù)引領(lǐng)與突破。


此外，昱能微型逆變器產(chǎn)品具有得天獨(dú)厚的安全優(yōu)勢(shì)，微逆系統(tǒng)的全并聯(lián)電路設(shè)計(jì)，系統(tǒng)中只有60V的低電壓，無直流高壓拉弧火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)、無電氣安全風(fēng)險(xiǎn)，從源頭切斷了光伏電站因高壓而起火的安全隱患。同時(shí)，也降低了光伏電站因大電流而造成的起火風(fēng)險(xiǎn)。 

原標(biāo)題：昱能科技：論大組件時(shí)代，20A大電流逆變器對(duì)系統(tǒng)的重要性！