未來太陽能逆變器技術(shù)需要具備的特性

    近年來，新能源發(fā)電已經(jīng)成為節(jié)能減排的一項(xiàng)重要項(xiàng)目。在政策的大力支持下，太陽能由于具有眾多的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)方面的好處以及久經(jīng)驗(yàn)證的可靠性，因而成為一種主要的再生能源形態(tài)。由于太陽能發(fā)電系統(tǒng)不含運(yùn)動部件，所以系統(tǒng)一旦安裝完成后，實(shí)際上并不需要任何維護(hù)。

    一個典型的太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能光伏電池板陣列和逆變器組成。光伏電池板將太陽光線以直流電壓的形式直接轉(zhuǎn)化為電能；逆變器將光伏電池板產(chǎn)生的直流電壓轉(zhuǎn)換成可送至電網(wǎng)的交流電壓。因此，逆變器已成為并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的核心部件，其可靠性直接影響到整個光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

    光伏逆變器按功率大小一般分為組串型和電站型兩大類，其中，前者主要應(yīng)用于住宅型屋頂和一些小型商業(yè)屋頂，后者主要應(yīng)用于大型商業(yè)屋頂、工業(yè)廠房和大型地面光伏電站。全球光伏逆變器行業(yè)格局呈現(xiàn)出雙寡頭特點(diǎn)，以SMA、Powerone為主要兩大供應(yīng)商，F(xiàn)ronius、KACO、RefuElectronik等十多家企業(yè)位列其后，且份額基本接近，其中就包括陽光電源股份有限公司。

    風(fēng)能變流器是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵部件之一，其作用是將風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的不穩(wěn)定的交流電能轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的、符合電網(wǎng)電能質(zhì)量要求的交流電能接入電網(wǎng)。風(fēng)能變流器以控制復(fù)雜、對可靠性及穩(wěn)定性要求高為主要特點(diǎn)，其技術(shù)路線與風(fēng)電整機(jī)技術(shù)路線相匹配，有適用于雙饋風(fēng)電機(jī)組的雙饋風(fēng)能變流器和適用于直驅(qū)、半直驅(qū)等發(fā)電機(jī)的全功率風(fēng)能變流器。國際知名的風(fēng)能變流器生產(chǎn)企業(yè)包括美國超導(dǎo)、ABB、Converteam、Siemens和Emerson等。

    雖然國內(nèi)光伏逆變器行業(yè)起步晚于國外同行，但是近兩年國內(nèi)整個行業(yè)發(fā)展迅猛。據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)已通過金太陽認(rèn)證的公司有約41家。不過，國內(nèi)大部分公司的生產(chǎn)規(guī)模還較小，預(yù)計獲得先發(fā)優(yōu)勢的公司的市場占有率在未來還會長期維持。與此同時，風(fēng)能變流器的國產(chǎn)化進(jìn)程才剛剛拉開序幕，還有很長的路要走。起步早的企業(yè)以及風(fēng)電整機(jī)廠或與整機(jī)廠合作的變流器企業(yè)將具備一定的競爭優(yōu)勢。

    未來的太陽能逆變器需要具備以下特性

    更高的效率：目前，美國市場上逆變器的最高效率可達(dá)95％。在歐洲，由于采用無變壓器的設(shè)計和創(chuàng)新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)更高效率。例如：有一款產(chǎn)品(SMASunnyMiniCentral8000TL)就聲稱可達(dá)到98％的效率。

    更低的成本：大約0.2-0.3美元/瓦的價格已被設(shè)定為2020年逆變器的價格目標(biāo)，這意味著比目前售價降低了50-75％。這個目標(biāo)最有可能通過增加產(chǎn)量和改善學(xué)習(xí)曲線來實(shí)現(xiàn)。

    更高可靠性：目前，逆變器的MTBF(平均無故障時間)為5~10年。理想情況是，逆變器的壽命應(yīng)與光伏發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)的其它組件一樣長(即25年)。但很多人懷疑，是否有可能以合理的成本實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)。在中近期，通過改進(jìn)質(zhì)量控制、更好地散熱并降低復(fù)雜性，MTBF大于10年的目標(biāo)是可能實(shí)現(xiàn)的。

    逆變器可以記錄并借助制造商特定的協(xié)議傳遞信息。下一代單元應(yīng)使用通用的通信標(biāo)準(zhǔn)傳送更全面的系統(tǒng)信息，以實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的診斷功能，并能與公用服務(wù)機(jī)構(gòu)通信，以支持電網(wǎng)的穩(wěn)定性。<