2014年的慕尼黑的intersolar論壇上,資深的光伏從業(yè)人士ManfredBachler(曾是全球最大的EPC廠商Phoenixsolar的首席技術(shù)官)提出了用組串式逆變器改造現(xiàn)存的集中式逆變器的方案,給出的結(jié)論是5~6年可以收回改造的成本,主要的原因是因?yàn)榧惺侥孀兤骶S護(hù)麻煩,可用性差,僅僅在可用度方面就比組串式逆變器差6%。
近日,行業(yè)內(nèi)對于組串式與集中式逆變器的故障率、可靠性眾說紛紜。那么到底誰更可靠,誰更堅強(qiáng)?本文從以下幾個角度詳細(xì)分析,拋磚引玉。
1.逆變器失效率:集中式高于組串式,是其3倍
業(yè)界知名的組串式逆變器按照25年的系統(tǒng)可靠運(yùn)行設(shè)計,采用IP65防護(hù)等級,實(shí)現(xiàn)內(nèi)外部的環(huán)境隔離,使內(nèi)部器件保持在無塵和穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境中,大大降低了溫度、風(fēng)沙、濕氣、鹽霧等外部環(huán)境對器件壽命的影響,因此可靠性大大增強(qiáng)。同時系統(tǒng)無易損部件,無熔絲、無風(fēng)扇等需定期更換器件,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)免維護(hù);整機(jī)故障率小于1%。
而集中式方案一般采用常規(guī)的土建房或集裝箱式機(jī)房,防護(hù)等級IP54,但因機(jī)房普遍采用直通風(fēng)式散熱方案,實(shí)際只能達(dá)到IP44或者更低,無法阻擋風(fēng)沙、灰塵和腐蝕性氣體進(jìn)入逆變器。集中式逆變器防護(hù)等級只有IP20,內(nèi)部電路器件容易暴露在惡劣的工作環(huán)境下。比如灰塵在逆變器內(nèi)電路板、端子排等的累積會造成爬電距離減小,最終造成放電、起火等安全風(fēng)險;濕塵在PCB或元器件間易形成漏電效應(yīng)和腐蝕效應(yīng),造成信號的異?;蚋邏豪〈蚧穑€有可能造成電網(wǎng)對PE的短路,引起逆變器異常關(guān)機(jī)或炸毀。同時逆變器風(fēng)扇是易損件,平均使用壽命約為5年左右。業(yè)界集中式逆變器故障率一般超過3%,故障率是組串式逆變器的3倍以上。北方很多電站是在戈壁灘上建設(shè),其實(shí)際是典型的鹽堿地,灰塵中含大量的鹽離子成分。在晝夜間歇工作模式下,發(fā)生腐蝕和漏電的概率比常規(guī)的電氣設(shè)備大很多。
另外從逆變器的輔助電源上比較,集中式輔助電源市場上的失效率一般是2~5%之間,其失效率高的主要原因也是直通風(fēng)散熱,灰塵,鹽霧等會對可靠性有影響。而組串式逆變器輔助電源是自帶的電路,在全密閉環(huán)境下工作,失效概率極低。
從逆變器歷史來看,SMA在1995年推出的第一款逆變器是組串式逆變器,過了7年,才在2002年推出第一款集中式逆變器。室外組串式逆變器已經(jīng)經(jīng)歷了近20年的實(shí)際應(yīng)用考驗(yàn),在歐洲用于大型地面電站的歷史比集中式逆變器更久,技術(shù)也更成熟。
圖1逆變器機(jī)房的灰塵 圖2逆變器設(shè)備內(nèi)部的灰塵