光伏逆變器的明天在哪里？聽聽這些大咖怎么說

:近兩年，隨著互聯(lián)網(wǎng)+與光伏深入融合，大數(shù)據(jù)、云計算等數(shù)字化技術(shù)逐漸應(yīng)用于光伏領(lǐng)域的制造、開發(fā)、運(yùn)維等環(huán)節(jié)，成為我國光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的新助力。同時，也為逆變器技術(shù)乃至整個光伏產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和進(jìn)步帶來全新課題與挑戰(zhàn)。

光伏逆變器作為電站的“大腦”，不但肩負(fù)著直流變交流的重任，還是業(yè)主了解電站運(yùn)行狀況的載體。近兩年，伴隨著光伏產(chǎn)業(yè)的成長，我國逆變器行業(yè)也正在快速發(fā)展壯大。在“逆變器數(shù)字化技術(shù)變革論壇”上，中國光伏行業(yè)協(xié)會秘書長王勃華表示，“2016年中國逆變器出貨量突破40GW，同比增長超過80%，占全球市場比重超過50%。2017年上半年，全國逆變器產(chǎn)量達(dá)到28GW，超過2016年全年出貨量的70%。”

先進(jìn)技術(shù)如何助推產(chǎn)業(yè)升級？鑒衡認(rèn)證中心技術(shù)部副部長王婷介紹，為適應(yīng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展，逆變器不斷提升發(fā)電性能。隨著逆變器的可靠性越來越高，認(rèn)證機(jī)構(gòu)在產(chǎn)品檢測認(rèn)證方面提出了一些附加功能要求，如防PID效應(yīng)，智能運(yùn)維和IV跟蹤掃描故障錄波的功能。逆變器的評價標(biāo)準(zhǔn)也從領(lǐng)跑者擴(kuò)充到領(lǐng)跑者+。

加州經(jīng)驗

美國加州在全球可再生能源、智能逆變器方面非常領(lǐng)先，目前加州可再生能源接入比例約為33%。鑒衡認(rèn)證中心主任秦海巖認(rèn)為，加州的今天就是中國的未來，因此加州模式對中國有重要借鑒意義。

世界資源研究所高級研究員馬天瑞教授用3個多小時的特別報告，詳解了加州實現(xiàn)高比例分布式光伏并網(wǎng)的奧秘。

馬天瑞介紹，在加州可再生能源必須可接入輸電網(wǎng),目的是要把所有可再生能源,包括風(fēng)、水、電都能夠平衡起來綜合使用。由于風(fēng)電和太陽能波動性能源占比非常高，所以政府非常重視如何能讓電力系統(tǒng)和市場運(yùn)作變的更加靈活。

鴨型曲線

紅色的線是負(fù)載，藍(lán)的線是總的負(fù)載。當(dāng)太陽產(chǎn)能在下午開始下降時，天然氣必須上升才能實現(xiàn)平衡。每天下午進(jìn)行急劇的爬升調(diào)度，對我們是非常大的挑戰(zhàn)。加州所做的事情是要在三個小時之內(nèi)開發(fā)出市場，他們建立靈活爬坡市場，為了解決下午爬坡調(diào)度問題，給發(fā)電廠一些補(bǔ)償，要求他們在這段時間內(nèi)快速關(guān)閉。這就是靈活的短時波動市場需求。

馬天瑞指出，除供給側(cè)之外，在需求側(cè)就要靠智能逆變器發(fā)揮作用，因為逆變器不僅僅只是進(jìn)行交流直流的變化，也能夠加強(qiáng)電網(wǎng)的穩(wěn)定性，有助于管理電網(wǎng)，這也是未來智能逆變器能夠施展拳腳的地方。

加州成立了智能逆變器工作組，智能逆變器制定標(biāo)準(zhǔn)分為三個階段，第一階段，電壓與頻率的支持。第二階段數(shù)據(jù)/通訊與互聯(lián)。第三階段是進(jìn)階功能，包括提高電網(wǎng)的靈活性，聚合批發(fā)或輔助市場。

什么是聚合批發(fā)市場？馬天瑞這樣解釋：加州電力批發(fā)市場每5-15分鐘調(diào)整一次報價，大型電力公司可以參與到市場中進(jìn)行競價，賣出電量。而小的發(fā)電站，不能以個人身份參與到批發(fā)市場中，要一百兆瓦的發(fā)電人員聚集在一起才可以參與市場，收到電費(fèi)后一百個人進(jìn)行分發(fā)，這就是所謂的聚合批發(fā)市場。批發(fā)市場的利潤不高，價格較低。

輔助市場比批發(fā)市場利潤空間更高一些。輔助市場是平和性的應(yīng)急市場，假如出于某種原因，普通市場在15分鐘內(nèi)沒有那么多電力供應(yīng)或者出現(xiàn)應(yīng)急突發(fā)事件，那么就可以啟動輔助市場，確保在某個時間段有足夠電量供應(yīng)。輔助市場是非常快速的市場，可能就存在幾分鐘或幾小時。馬天瑞表示，目前加州還沒有啟動輔助市場，這是試驗性的想法。

光伏高比例接入帶來的技術(shù)挑戰(zhàn)

風(fēng)電、光伏等新能源自身間歇性和波動性的特點(diǎn)，導(dǎo)致大規(guī)模介接入電網(wǎng)時會爆發(fā)一系列問題。近兩年分布式光伏蓬勃發(fā)展，分布式光伏大量接入電網(wǎng)，改變了原有配電網(wǎng)的特性，也給逆變器帶來了技術(shù)考驗。

中國電力科學(xué)院陳志磊認(rèn)為，新能源發(fā)展至今有三大問題，并網(wǎng)是否可以安全接入，運(yùn)行能否得到有效的管控，最后就是消納問題。

而分布式光伏接入到配網(wǎng)又會造成電力平衡與調(diào)峰壓力不斷增加，無功平衡電壓控制問題和電能質(zhì)量水平下降明顯等問題，這對光伏逆變器將會提出更高的要求。

陳志磊介紹，已經(jīng)批準(zhǔn)待發(fā)布的光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器國家標(biāo)準(zhǔn)中，要求光伏逆變器增加一次調(diào)頻功能、無功容量、無功控制以及故障穿越。

“隨著滲透率不斷的提高，光伏系統(tǒng)逐步由適應(yīng)電網(wǎng)向支撐電網(wǎng)發(fā)展。不同的階段需要不同策略。光伏逆變器對電網(wǎng)適應(yīng)性，體現(xiàn)在低電壓穿越、電能質(zhì)量等，無功就是支撐電網(wǎng)，要做到能量平衡，平滑輸出。光伏逆變器還要具備調(diào)頻調(diào)壓的功能，VSG的技術(shù)?，F(xiàn)階段逆變器應(yīng)該考慮光伏并網(wǎng)時如何做好和電網(wǎng)的交流，下一步重點(diǎn)關(guān)注如何提升系統(tǒng)效率。”陽光電源系統(tǒng)解決方案總監(jiān)張顯立表示。

2017年之后智能逆變器時代來臨，分布式光伏全面爆發(fā)，光伏發(fā)電在電網(wǎng)容量占比越來越高。深圳科士達(dá)公司技術(shù)總經(jīng)理王善良認(rèn)為，智能逆變器要解決的就是逆變器對電網(wǎng)的友好型問題，主要表現(xiàn)在產(chǎn)品的可靠性、穩(wěn)定性、優(yōu)異的電能質(zhì)量及有功無功的響應(yīng)及調(diào)節(jié)能力。

錦浪新能源銷售副總金輝表示，“光伏企業(yè)通過對逆變器的技術(shù)研發(fā)，提高電網(wǎng)對可再生能源的可調(diào)動性。這包含兩個方面，一是逆變器能夠通過調(diào)控對當(dāng)?shù)貑蝹€發(fā)電系統(tǒng)調(diào)控。二是整個大電網(wǎng)通過逆變器對光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控，提高調(diào)峰能力。”