據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),到2020年,中國(guó)光伏裝機(jī)容量將達(dá)到150GW,平均每年以20GW的裝機(jī)容量遞增,其中,約40%為分布式,60%為大型地面電站。到2030年,裝機(jī)量將達(dá)到400GW,年平均裝機(jī)約25GW。
隨著電站類型日益多樣化,對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了更高的挑戰(zhàn):大型地面電站仍將保持較大的市場(chǎng)份額;隨著政策不斷完善,屋頂?shù)确植际诫娬緦⒖焖侔l(fā)展;農(nóng)光互補(bǔ)、漁光互補(bǔ)、漂浮式光伏等新型應(yīng)用將增多。而逆變器的選型應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)“因地制宜,科學(xué)設(shè)計(jì)”的基本原則。
針對(duì)大型地面電站,集中式逆變器一直是主流解決方案。更低的初始投資,更友好的電網(wǎng)接入,更低成本的后期運(yùn)維是選擇集中逆變器的主要依據(jù)。多個(gè)電站實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)表明,在平坦無(wú)遮擋的應(yīng)用場(chǎng)合,集中式與組串式發(fā)電量持平;且集中式逆變器單機(jī)容量不斷增大,1MW以上的系統(tǒng)將逐漸增多;組串式逆變器作為補(bǔ)充,40-100KW等更大功率的組串式逆變器將逐步取代20-40KW的組串式逆變器。
而漁光互補(bǔ)、水上漂浮式、大型屋頂電站則需要重點(diǎn)考慮安裝和維護(hù)的便利性:需要盡可能靠近路邊安裝;由于安裝面平坦,無(wú)不同朝向,沒(méi)有局部遮擋,多路MPPT對(duì)發(fā)電量提升不明顯,因此首選集中式逆變器;且高濕環(huán)境下,需要重點(diǎn)關(guān)注系統(tǒng)的PID防護(hù)問(wèn)題;以及光伏系統(tǒng)、漁業(yè)養(yǎng)殖的綜合收益最大化問(wèn)題。組串式逆變器由于單機(jī)容量小,MPPT數(shù)量多,配置靈活,主要適用于復(fù)雜的小型山丘電站、農(nóng)業(yè)大棚和復(fù)雜的屋頂?shù)葢?yīng)用場(chǎng)合。
隨著電站類型越來(lái)越復(fù)雜,逆變器的產(chǎn)品型譜將更加多樣化,以適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。
具體來(lái)說(shuō),主要表現(xiàn)在以下六個(gè)方面。
趨勢(shì)一:逆變器硬件高速發(fā)展
SiC、CAN、性能優(yōu)異的DSP等各種新型器件和新型拓?fù)涞膽?yīng)用,促使逆變器的效率不斷提高,目前逆變器的最大效率已經(jīng)達(dá)到99%,下一個(gè)目標(biāo)是99.5%;中國(guó)效率已經(jīng)達(dá)到A級(jí),下一個(gè)目標(biāo)是A+,A++。
趨勢(shì)二:集中式逆變器功率加大,效率提高,電壓等級(jí)升高
2.5MW等更大功率等級(jí)的逆變器將廣泛應(yīng)用,與1MW方陣相比,2.5MW的方案可降低成本約0.1元/W,即100MW的電站可降低1000萬(wàn)初始投資。此外,通過(guò)電纜匹配后,保證直流部分的損耗一致。
值得一提的是,1500V系統(tǒng)將是大型電站的發(fā)展趨勢(shì)。相比1000V系統(tǒng),除組件外可以節(jié)省0.2元/W的投資,相當(dāng)于100MW電站可節(jié)約投資2000萬(wàn)。同時(shí),系統(tǒng)損耗可降低約0.27%。
趨勢(shì)三:組串式逆變器單機(jī)功率不斷提高,功率密度加大
組串型逆變器的功率不斷加大,目前最大功率已經(jīng)做到80KW,功率密度也在不斷提高,重量不斷降低,以適應(yīng)安裝維護(hù)困難的復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境。陽(yáng)光電源的40KW組串式逆變器已經(jīng)做到了39kg,是目前業(yè)內(nèi)最輕的40KW產(chǎn)品。。在散熱方面,陽(yáng)光電源一直堅(jiān)持智能風(fēng)扇散熱的方式,以進(jìn)一步降低內(nèi)部元器件的溫升,提升逆變器在高溫環(huán)境下的過(guò)載能力。所采用的風(fēng)扇防護(hù)等級(jí)為IP65,壽命可以達(dá)到7萬(wàn)小時(shí),同時(shí)風(fēng)扇可以提供20年的質(zhì)保。
趨勢(shì)四:組件級(jí)產(chǎn)品(MLPE)越來(lái)越豐富
組件級(jí)的產(chǎn)品種類越來(lái)越豐富,如以Enphase為代表的微型逆變器,以SolarEdge為代表的功率優(yōu)化器等。 據(jù)行業(yè)研究機(jī)構(gòu)GTM預(yù)計(jì),組件級(jí)別電力電子(MLPE)設(shè)備的出貨量將從2013年的1.1GW增加至2017年的5GW以上。
趨勢(shì)五:電網(wǎng)適應(yīng)性不斷增強(qiáng),各種保護(hù)更加完善,確保安全可靠
漏電流保護(hù)、SVG功能、LVRT、直流分量保護(hù)、絕緣阻抗檢測(cè)保護(hù)、PID防護(hù)、防雷保護(hù)、PV正負(fù)反接保護(hù)等不斷完善的功能,逆變器對(duì)電網(wǎng)的適應(yīng)能力進(jìn)一步增強(qiáng),不斷完善的保護(hù)功能,讓系統(tǒng)更加安全可靠。
趨勢(shì)六:逆變器的環(huán)境適應(yīng)能力不斷提高
隨著沿海、沙漠、高原等各種惡劣環(huán)境下的光伏電站應(yīng)用增多,逆變器的抗腐蝕性、抗風(fēng)沙等環(huán)境適應(yīng)性能不斷提高,以確保惡劣環(huán)境下的高可靠性。
在談到光伏系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)時(shí),趙為表示,通過(guò)各種新技術(shù)、新產(chǎn)品的應(yīng)用不斷促進(jìn)光伏技術(shù)的進(jìn)步,提高系統(tǒng)效率PR,降低系統(tǒng)生命周期內(nèi)度電成本(LCOE),最終實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)是大家共同奮斗的目標(biāo)。
電站的設(shè)計(jì)將更加精細(xì)化;系統(tǒng)集成度進(jìn)一步提高,集成逆變器、中壓變壓器的一體化解決方案可以將系統(tǒng)簡(jiǎn)化到極致,同時(shí)降低成本,方便使用,提高效率,提高可靠性;
“光伏+互聯(lián)網(wǎng)”,實(shí)現(xiàn)電站數(shù)字化?;谠拼鎯?chǔ)和計(jì)算的電站管理平臺(tái)將廣泛應(yīng)用,通過(guò)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)光伏電站實(shí)時(shí)全面掌控,自動(dòng)化運(yùn)維,持續(xù)優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)光伏電站的智慧化運(yùn)營(yíng),運(yùn)維管理,提升電站資產(chǎn)價(jià)值,電站的運(yùn)營(yíng)管理將更加直觀和智能.