440W的組件剛站穩(wěn)主流之位,500W+的組件便如雨后春筍般冒出來,隨著平價上網(wǎng)的臨近,光伏組件的功率遞進速度開始翻倍。在2018年之前,組件端基本保持每年5W的遞進速度,然而從2019年開始,組件輸出功率開始呈10的倍數(shù)快速增長,新技術(shù)的疊加正把組件功率帶到500W+甚至600W的行列。
毫無疑問,作為系統(tǒng)成本中占比最高的部分,組件輸出功率的不斷增大,對于降低度電成本具有極大的推動作用。除了不斷提高組件的轉(zhuǎn)換效率帶來的輸出功率增加,雙面組件、跟蹤支架甚至超配都會直接提高組件的發(fā)電量。
有行業(yè)人士告訴光伏們,業(yè)主端對于雙面組件的接受度越來越高,如果能解決大尺寸雙面組件的運輸安裝問題,未來也許是雙面稱王的時代。
但無論是何種形式的增益,最終的結(jié)果就是組件發(fā)電量大幅提高。而光伏電站作為一個整體發(fā)電系統(tǒng),組件發(fā)電量的提升需要整個運行系統(tǒng)進行匹配,才能夠發(fā)揮其最大價值,這就對逆變器等配套設備的兼容性提出了更高的要求。
這其中,最為重要的是光伏電站的“大腦”——負責光伏發(fā)電最重要的逆變和“控制”環(huán)節(jié),逆變器如何從技術(shù)端匹配組件的升級成了設計院在選型時參考的關(guān)鍵因素,也成了逆變器企業(yè)研發(fā)部門最為重要的課題之一。
從光伏電站設計選型來看,某設計院資深專家告訴光伏們,在逆變器選型時最主要的考量因素還是項目地的具體條件,如果采用雙面組件的話,那么一般會優(yōu)先選擇大機型(集中式)逆變器,集中式逆變器與跟蹤系統(tǒng)、雙面組件、大尺寸組件等匹配時,適應性更強。而組串逆變器則可能會因為外接端子參數(shù)限制而導致不匹配。
“舉例來說,某175kW的組串逆變器9路MPPT,10A的直流側(cè)接入能力,正常應該是每路接2串組件,共18串,按照10A的接入能力,每串是5A。但如果每路接3串,那相當于每串的接入能力可能只有3.5A,這樣每路都要限發(fā)”,上述專家解釋道。
這一觀點也得到了另一專業(yè)設計院電氣所相關(guān)負責人的認可,“大功率組件會帶來的電壓、電流升高,有時需要疊加背面增益對電流提升的影響,設計人員在選擇逆變器時會主要從逆變器的過載能力,啟動電壓、開路電壓以及逆變器成本和直流側(cè)進線斷路器選型等方面考慮。”
“對于直流側(cè)連接1500V的集中式逆變器而言,由于匯流箱的匯流作用,組件的功率、電壓、電流變化對其影響相對較小,其適應性較強。但對組串式逆變器而言,由于要適應不同規(guī)格的組件的接入,同時不同容配比的需求,對進線回路數(shù)量的需求差異較大,所以市場出現(xiàn)了Y端子的產(chǎn)品,來解決直流側(cè)接入的問題”,前述負責人補充道。
目前市場上主流組串逆變器的直流端輸入電流能力在12-13A左右,但針對行業(yè)的發(fā)展,主流的逆變器廠家也提高了對產(chǎn)品的軟硬件進行升級和改進的速度,除了上述提到的加大直流端輸入電流之外,還包括過載能力和功率因數(shù)的提升。
從逆變器制造業(yè)的研發(fā)和生產(chǎn)端來看,一位資深逆變器產(chǎn)品經(jīng)理告訴光伏們,“組件與逆變器的對接,主要是體現(xiàn)在直流側(cè),具體表現(xiàn)為電流和電壓。組件功率越高,對應的電壓和電流都增大,逆變器也必須進行跟隨升級。另外,大功率組件導致的直流側(cè)輸入電壓,電流增大從而引起的安全問題,這也是逆變器廠家要重點考慮的,比如AFCI(電弧故障斷路器)功能等,在不久的將來應該成為標配。”
盡管逆變器在整個光伏電站系統(tǒng)中的占比已經(jīng)降至2%左右,但不得不強調(diào)的是,逆變器對于光伏電站全生命周期運行至關(guān)重要。逆變器損壞不僅會減少光伏電站年度發(fā)電量,更為重要的是還有可能導致嚴重的安全事故。
“雖然逆變器本身所占的成本比例在電站整體看來相對較小,但是從長遠來看,好的逆變器可以保證5-10年的穩(wěn)定運行,然后再進行升級或產(chǎn)品更換,僅從安全運維等方面來考慮,逆變器技術(shù)升級其實是非常重要的,關(guān)乎到整個電站的有效使用壽命”,上述產(chǎn)品經(jīng)理補充道。
圖片:2019年全球光伏逆變器市場突破90億美元,來源:IHS Markit
實際上,縱覽行業(yè)發(fā)展史,逆變器的產(chǎn)品更新升級幾乎是最頻繁的,從1000V到1500V,從組串式到超大機型,逆變器的更新?lián)Q代都是為了更好的適應行業(yè)的發(fā)展。“沒有一家企業(yè)可以用一款逆變器打天下,不升級或者升級慢了都會被行業(yè)淘汰掉”,有資深逆變器從業(yè)者評價道,那些無法適應或者不及時升級的產(chǎn)品幾乎都被淹沒在行業(yè)發(fā)展的洪流中。
“平價上網(wǎng)之后,才是星辰大海的開始”,光伏電站成本不斷優(yōu)化的同時,將引領(lǐng)新一輪逆變器技術(shù)革新,同時未來市場最具潛力的儲能,數(shù)字能源服務和運營管理電力供應區(qū)域化等領(lǐng)域也離不開智能“大腦”——逆變器的能源調(diào)配和管理,保證技術(shù)全面創(chuàng)新和質(zhì)量服務兩手抓,這樣逆變器企業(yè)才能在競爭中長盛不衰。
原標題: 600W+組件指日可待 光伏逆變器準備好了嗎?