效率更高、可靠性更強、功能更全、控制更精——透過“領(lǐng)跑者”認(rèn)證 看標(biāo)桿逆變器的性能水平

:2018年3月9日，鑒衡認(rèn)證中心向華為技術(shù)有限公司頒發(fā)了“5★”級光伏逆變器“領(lǐng)跑者”先進技術(shù)產(chǎn)品認(rèn)證證書。

至2017年底，全國累計光伏裝機量已突破130GW。可以預(yù)見：未來幾年，光伏新增裝機量的增速將明顯放緩，進入平價上網(wǎng)前的緩沖期。后補貼和去補貼時代，光伏將進入“效率、可靠性、X+”全方位發(fā)展、全面提升，即所謂的“領(lǐng)跑”+“長跑”發(fā)展階段。這里“X+”指的，一是旨在提高土地綜合利用效率或取得疊加效益的光伏類型，如：建筑+光伏、光伏+農(nóng)業(yè)/漁業(yè)/牧業(yè)；二是旨在提高光伏制造和運維效率及控制水平的融合技術(shù)，如：光伏+互聯(lián)網(wǎng)/數(shù)字化/人工智能。

總體看，受領(lǐng)跑者制度及其他方面的影響，近幾年，光伏發(fā)展偏重效率，不夠均衡。要實現(xiàn)實質(zhì)性的平價上網(wǎng)，甚或成為最廉價的電源，在提升效率的同時，要更加重視“可靠性”及“X+”方面的技術(shù)研究及標(biāo)準(zhǔn)和政策引導(dǎo)。

適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需要，鑒衡認(rèn)證中心推出了系列“領(lǐng)跑者”認(rèn)證產(chǎn)品，包括系統(tǒng)級和設(shè)備級。需要注意的是，鑒衡推出的“領(lǐng)跑者”認(rèn)證，不單是效率，而是“領(lǐng)跑+長跑”概念下全方位、全性能的產(chǎn)品認(rèn)證。

另外，適應(yīng)不同產(chǎn)品的特點，特別是產(chǎn)品使用過程中存在的突出問題及相關(guān)方的關(guān)注點，鑒衡認(rèn)證中心采用了統(tǒng)一范式下，個性、差異化的認(rèn)證產(chǎn)品設(shè)計思路，以逆變器為例：

1）在效率方面，針對光伏主戰(zhàn)場向中東部轉(zhuǎn)移，低輻照區(qū)間占比增加的實際，在考慮最大效率、綜合加權(quán)效率的基礎(chǔ)上，逆變器領(lǐng)跑者認(rèn)證指標(biāo)中增加了低負(fù)載下逆變器轉(zhuǎn)換效率的評價指標(biāo)，并按照“80：20”原則，確定分級評價指標(biāo)的閥值。以30KW以上組串式逆變器為例，根據(jù)鑒衡的監(jiān)測結(jié)果，近兩年投用的逆變器，10%負(fù)載條件下，平均轉(zhuǎn)換效率在93%左右，20%效率水平較高逆變器的平均效率在95%左右；在效率水平較高的逆變器中，20%效率水平相對較低的平均水平為94%，20%效率水平較高逆變器的平均水平為96%。基于上述監(jiān)測結(jié)果，在評價規(guī)范中，將94%作為“領(lǐng)跑者”指標(biāo)的準(zhǔn)入值，將96%作為標(biāo)桿，即“★”級標(biāo)準(zhǔn)的閥值。華為本次認(rèn)證的三款逆變器產(chǎn)品，10%負(fù)載條件下，轉(zhuǎn)換效率全部在97.3%以上，遠(yuǎn)高于“★”級標(biāo)準(zhǔn)的閥值。

2）可靠性方面，針對業(yè)內(nèi)在逆變器故障及維修保障、使用壽命、極端環(huán)境條件下性能、可靠性等方面的擔(dān)憂，領(lǐng)跑者評價指標(biāo)中，增加了故障率/故障發(fā)電量損失率、故障響應(yīng)和等待時間等綜合性評價指標(biāo)，以及耐久性、高溫和低溫性能及其他方面的評價指標(biāo)。同時，考慮到可靠性缺陷顯性化、可驗證程度較低，增加了檢測過程中與可靠性有關(guān)性能檢測能力及過程控制要求。

可靠性方面，評價指標(biāo)閥值的確定原則同“效率”，以故障發(fā)電量損失率為例，根據(jù)鑒衡的監(jiān)測結(jié)果，平均水平在1.5%左右，較好水平在0.5%左右（領(lǐng)跑者準(zhǔn)入值），標(biāo)桿水平在0.3%左右（“★”級水平閥值）。華為本次認(rèn)證的三款及其他同類型產(chǎn)品，最近半年月均故障率為0.24%，居行業(yè)領(lǐng)先水平；另外，華為在產(chǎn)品可靠性驗證和控制方面，采取了一系列值得借鑒的做法，如：

3）隨著光伏在電力系統(tǒng)中裝機比例的不斷增加，對光伏發(fā)電系統(tǒng)與電力調(diào)度和運行環(huán)境響應(yīng)和調(diào)控能力的要求也在不斷提高；同時，隨著分布式發(fā)電占比的增加，對系統(tǒng)可靠性和安全方面的檢測和預(yù)警功能也提出了新的需求。

逆變器為光伏發(fā)電的中樞設(shè)備，需要針對市場及應(yīng)用環(huán)境的變化，具備更高的調(diào)控和響應(yīng)能力，更強的功能。針對需求變化，逆變器“領(lǐng)跑者”認(rèn)證中，從“響應(yīng)及控制能力、系統(tǒng)增益附加功”兩個維度，在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)要求的基礎(chǔ)上，一是提高了某些性能要求，二是增加了某些功能要求。如：諧波的監(jiān)測和控制、抗PID功能、故障錄波功能、IV模擬功能、軟件批量升級功能。

華為本次通過認(rèn)證的3款產(chǎn)品，在上述方面均有優(yōu)異表現(xiàn)，達(dá)到“★”級水準(zhǔn)。

目前，在用的逆變器，在響應(yīng)和控制能力及系統(tǒng)增益附加功能方面存以下突出問題，需要引起注意：

有的逆變器，對系統(tǒng)變化的響應(yīng)能力和控制精度不夠，特定情況下可能引發(fā)系統(tǒng)性故障；

有的逆變器，安全檢測和預(yù)警方面的功能形同虛設(shè)，個別電站發(fā)生的火災(zāi)事故與此有直接關(guān)系；

有的逆變器，某些新增功能在解決老問題的同時，帶來新的安全隱患，如抗PID功能。

4）高性能產(chǎn)品是設(shè)計和制造出來的，而不是檢測出來的；“★級”產(chǎn)品有賴于產(chǎn)品設(shè)計、采購、制造及售后服務(wù)整個壽命期的★級管理?；谏鲜隹紤]，逆變器“領(lǐng)跑者”認(rèn)證在企業(yè)研發(fā)能力、產(chǎn)品設(shè)計（含器件選型和導(dǎo)入）、制造、售后服務(wù)，質(zhì)量追溯等環(huán)節(jié)明確了管理方面的剛性要求，特別是可靠性管理。

目前，逆變器產(chǎn)品制造，特別是可靠性管理方面存在以下幾方面的突出問題：

有的廠家，產(chǎn)品研制、試產(chǎn)過程中可靠性方面的風(fēng)險分析不系統(tǒng)、性能可靠性的驗證和確認(rèn)不充分，致使設(shè)備投用后故障頻發(fā)；

有的企業(yè)，逆變器生產(chǎn)過程中，物料/器件清單（BOM）受控程度低，導(dǎo)致某些可靠性保證程度低的器件投用到設(shè)備中；

有的企業(yè)生產(chǎn)的逆變器質(zhì)量信息的透明度低、可追溯性差。

華為在技術(shù)和質(zhì)量保證能力方面均達(dá)到了“★級”標(biāo)準(zhǔn)，某些方面，具有明顯的比較優(yōu)勢，例如，

近幾年，華為共獲得國內(nèi)、外與逆變器有關(guān)的發(fā)明專利100余項；

按照6希格瑪質(zhì)量管理體系及不良率小于百萬分之四的要求，基于技術(shù)質(zhì)量和可靠性的風(fēng)險分析結(jié)果，采用了更為完整、趨于嚴(yán)酷的整機設(shè)計和器件選型及導(dǎo)入過程的評審、驗證和確認(rèn)流程；

為提高整個供應(yīng)鏈的整體保證能力，引入了CPK延伸管理及量化考評機制；

通過關(guān)鍵工藝和質(zhì)控點的物理嵌入，及采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對產(chǎn)品制造過程及采用器件同步校核和監(jiān)控，實現(xiàn)了對“外協(xié)”和“自有”過程的等效控制和管理。