【干貨】組串式逆變器那些事兒

1、三年前集中式與組串式的那場(chǎng)硝煙彌漫

2013年，某企業(yè)利用長(zhǎng)久積累的品牌、資源、人力等各方面全方位優(yōu)勢(shì)，把逆變器海陸空鋪天蓋地撒向光伏電站市場(chǎng)。不是撒花、也不是撒手機(jī)，而是用組串式去打集中式逆變器。那時(shí)分布式光伏還沒(méi)起來(lái)，習(xí)大大也沒(méi)視察光伏扶貧，所以主攻的市場(chǎng)是把組串式應(yīng)用于大型地面電站。時(shí)至今日咱們?nèi)ゾW(wǎng)上輸入“集中式 組串式”，度娘還存有76頁(yè)的搜索結(jié)果，如圖1所示！這是xx技術(shù)在光伏行業(yè)的創(chuàng)舉，當(dāng)然也只有我廠才能干成，使組串式逆變器成為了“五大六小”大型光伏電站的標(biāo)準(zhǔn)招標(biāo)類(lèi)別！

圖1 集中式與組串式的戰(zhàn)斗還在持續(xù)

我廠必須一統(tǒng)江湖，力圖讓地面、荒漠、屋頂、大棚、水面全都裝上清一色組串式。作為傳統(tǒng)龍頭老大的xx電源迅速奮起反擊，立馬提出組串式價(jià)貴、PID、調(diào)度、故障率高、整機(jī)更換等等，什么招數(shù)一齊上陣，最終結(jié)論是“因地制宜選用逆變器”。其實(shí)個(gè)人很認(rèn)可這個(gè)結(jié)論，畢竟有人喜歡黑貓，就一定會(huì)有人喜歡白貓，當(dāng)然這場(chǎng)鋼鋸嶺的血戰(zhàn)還在持續(xù)。為什么呢？因?yàn)榧惺酱_實(shí)比組串式初裝成本要便宜，無(wú)論怎樣對(duì)比，基本還是維持這個(gè)結(jié)論不變，當(dāng)然如果核算度電成本（LCOE）就另當(dāng)別論了。

2、沙塵暴來(lái)了集中式逆變器確實(shí)不好躲

集中式逆變器都是安裝在荒郊野外，一般建在戈壁、荒漠等重沙塵環(huán)境中。通常建在青海、甘肅、寧夏、新疆等西北四省以及內(nèi)蒙古自治區(qū)。印象中某年曾路過(guò)格爾木的光伏電站，因?yàn)楣夥瑓^(qū)域?qū)嵲谔?，開(kāi)車(chē)就花了半個(gè)小時(shí)，確實(shí)震驚無(wú)比，如圖2所示。寧夏太陽(yáng)山、青海格爾木及甘肅嘉峪關(guān)這三個(gè)地方，是最早大規(guī)模普及地面電站的地方，理所當(dāng)然，這幾個(gè)地方現(xiàn)在的城市名片不止是旅游勝地、更是光伏朝圣地。

但是，集中式逆變器兆瓦房真的很難扛得住沙塵暴，最開(kāi)始的水泥房、接下來(lái)的板房也一樣，一段時(shí)間下來(lái)房?jī)?nèi)會(huì)落滿(mǎn)沙塵，如圖3所示。IP54／55這種等級(jí)實(shí)在做不到完全防護(hù)，這些沙塵顆粒太細(xì)了，像蟲(chóng)子一樣無(wú)孔不入，爬到了電氣開(kāi)關(guān)、也爬到了IGBT功率模塊上。冬天的荒漠很冷啊，溫暖的兆瓦房吸引大批田鼠來(lái)做窩，一高興就在母排上撒了泡尿，這個(gè)，咳咳，實(shí)在太咸，IGBT也受不了只有掛掉了。這么惡劣的環(huán)境，最后的結(jié)果毫無(wú)疑問(wèn)——集中式逆變器難以承受，只有停機(jī)罷工，眼巴巴盼望著維護(hù)小哥來(lái)清掃一翻了。

道高一尺、魔高一丈，集中式沙塵的問(wèn)題雖已出現(xiàn)，咱們勤勞聰明的勞動(dòng)人民還是有招應(yīng)對(duì)的，比如可愛(ài)的黃埔軍校就出了一招集中式兆瓦房的進(jìn)風(fēng)口不是在地面上嗎，那可不可以移到地下呢？地下除了可以沉淀灰塵，還可以冬暖夏涼啊。事實(shí)證明，這個(gè)措施是有效的，新疆第一個(gè)試驗(yàn)電站確實(shí)消除了兆瓦房?jī)?nèi)部的大部分灰塵。

畢竟廉頗還沒(méi)老，集中式還是有市場(chǎng)空間的，一個(gè)地雷一個(gè)地雷掃過(guò)去，假以時(shí)日還是有可以掃清的那一天。加上集中式維護(hù)起來(lái)簡(jiǎn)單、方便、快捷的特點(diǎn)，維護(hù)人員就可以舒服地呆在控制室里，偶爾開(kāi)個(gè)皮卡去巡視一翻，看起來(lái)確實(shí)很爽。但是，發(fā)電量較低是一直存在的頑疾，因?yàn)閷?shí)在避不過(guò)去啊，所以今天的主角組串式就這樣熱鬧出場(chǎng)了。

3、歷史潮流選擇了組串式逆變器時(shí)也、勢(shì)也

如圖4所示為位于深圳中興能源大廈的2．5MW屋頂光伏電站，電站安裝于2009年，當(dāng)時(shí)集中式和組串式逆變器都裝了，組串式用的是Danfoss的三相組串逆變器。Danfoss三相組串式逆變器從2007年開(kāi)始進(jìn)入MW級(jí)光伏市場(chǎng)，但悲催的是當(dāng)時(shí)防護(hù)等級(jí)僅為IP54，這樣的防護(hù)等級(jí)哪經(jīng)受得住戶(hù)外環(huán)境的風(fēng)吹雨淋。該項(xiàng)目上的Danfoss逆變器辛苦工作到2014年，終于部分機(jī)器撐不下去得了病，所以當(dāng)時(shí)集中式的攻擊點(diǎn)就是組串式只能工作5年。命苦只能怨自己啊，只能說(shuō)Danfoss做了急先鋒，沒(méi)成為先驅(qū)而成了先烈。

圖4 中興能源大廈2．5MW屋頂光伏電站

有新聞報(bào)道稱(chēng)2014年2月，德國(guó)SMA收購(gòu)丹麥Danfoss光伏逆變器業(yè)務(wù)，這家曾經(jīng)位列國(guó)際三甲的丹麥逆變器公司，正式成為行業(yè)的“先驅(qū)”之一。說(shuō)起來(lái)，Danfoss這家公司還是非常強(qiáng)大的，除了逆變器，人家還做工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備，甚至還有IGBT模塊！自2009年開(kāi)始進(jìn)入中國(guó)后，Danfoss僅MW級(jí)光伏電站就建設(shè)了好幾個(gè)。算來(lái)我廠正是在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)正式主推組串式逆變器，矛頭直接對(duì)準(zhǔn)了老大哥集中式，經(jīng)過(guò)一年多的狂轟亂炸，毫無(wú)懸念我廠成功了！為什么存在兩種截然不同的結(jié)果呢？答案是時(shí)也、勢(shì)也！

在我廠猛推組串式之前，國(guó)際大佬們已經(jīng)玩得比較嗨了，圖5第一排簡(jiǎn)要列出了過(guò)去很牛的國(guó)外品牌，除了上面的Danfoss，還有REFUsol、Fronius、及SolarMax。

圖5 當(dāng)前組串式逆變器的國(guó)內(nèi)玩家們

再來(lái)看看一則REFUsol的新聞報(bào)道2012年4月，美國(guó)Advanced Energy Industries公司收購(gòu)德國(guó)Refusol逆變器業(yè)務(wù)，正式成為AEI旗下子公司。REFUsol也是夠猛的，多年前就搞出了一個(gè)結(jié)合升壓和逆變的多電平拓?fù)?，就是把一個(gè)正弦波分成山峰和山腰兩部分，直流升壓在山腰以下時(shí)不工作、只在山峰才啟動(dòng)，這樣直流升壓只是部分時(shí)間工作，所以損耗減少、效率就提高了。同時(shí)這也是個(gè)很巧妙的多電平技術(shù)，因而交流濾波電感變小、成本又降低了，當(dāng)然控制非常復(fù)雜。

奧地利Fronius是歐洲著名的焊機(jī)制造商，也是全球焊接工業(yè)的主導(dǎo)企業(yè)。個(gè)人對(duì)Fronius印象也比較深刻，2013上海SNEC展會(huì)上，他們展出的一款125kW集中式逆變器，變態(tài)地竟然達(dá)到了IP67防護(hù)等級(jí)。

咱們都知道瑞士盛產(chǎn)高端機(jī)械手表，以做工精良著稱(chēng)，但是咱們這個(gè)瑞士兄弟SolarMax命卻不太好，產(chǎn)品系列雖然很齊全，可能因?yàn)槿斯ぬF了，曾經(jīng)宣布過(guò)破產(chǎn)重組，但近兩年MS重整旗鼓又要開(kāi)張了。

還是回到正題，為什么講組串式逆變器的成功是因?yàn)闅v史潮流的選擇呢？為什么說(shuō)其成功之道是時(shí)也、勢(shì)也呢？無(wú)他，高性?xún)r(jià)比耳?。。?/p>

這幾篇系列文章中，在下一直在重復(fù)講一句話，國(guó)內(nèi)光伏是一個(gè)追求最低初始安裝成本的市場(chǎng)，也就是拼命搞低價(jià)。洋品牌退出國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的最大原因就是價(jià)格高，而國(guó)內(nèi)逆變器廠商，由于就近采購(gòu)和制造，擁有豐富而廉價(jià)的勞動(dòng)力資源，國(guó)產(chǎn)逆變器的成本幾乎是國(guó)外價(jià)格的一半。投標(biāo)時(shí)動(dòng)不動(dòng)價(jià)格逼近成本價(jià)，這對(duì)外企來(lái)講是無(wú)法企及的，面對(duì)這類(lèi)市場(chǎng)，這也是外企傷不起的內(nèi)傷。外企退出中國(guó)市場(chǎng)還有另外兩個(gè)原因1、很難做到長(zhǎng)期有力的售后、維修支持。2、更重要的是水土不服，關(guān)鍵的是對(duì)中國(guó)光伏商務(wù)環(huán)境的水土不服，還有中國(guó)特殊的氣候環(huán)境條件對(duì)逆變器提出更高的要求，比如遮雨棚也不搭的IP65防水防塵；再比如國(guó)內(nèi)復(fù)雜多樣的農(nóng)村電網(wǎng)，洋品牌真的很難適應(yīng)。更重要的是，國(guó)內(nèi)逆變器的性能基本上也不比洋品牌差了，看看圖6的這個(gè)對(duì)比測(cè)試架式，雄心壯志是靠實(shí)力支撐的，不過(guò)咱們還是得向人家學(xué)習(xí)那種嚴(yán)謹(jǐn)勁兒。

總結(jié)一句，我廠成功、Danfoss敗北的根本原因是，2014年起國(guó)內(nèi)企業(yè)大規(guī)模推出了組串式逆變器，并且價(jià)格大幅度降低。低價(jià)是王道啊，再加上我廠立體式的大面積推廣，所以組串式有機(jī)會(huì)PK集中式了，組串式逆變器的春天終于到來(lái)了！

低價(jià)只是組串式逆變器爆發(fā)的導(dǎo)火索，還需要一把油給澆上去！

油已經(jīng)到位了，并且不止是一把，而是兩把第一把小油是2015年華東四省開(kāi)始的工商業(yè)分布式光伏電站，如江蘇、浙江、安徽、江西等，這個(gè)得感謝國(guó)家能源局的好政策；第二把大油來(lái)自習(xí)大大，自從2016年3月視察安徽金寨后，光伏扶貧馬上進(jìn)行得如火如荼，而分布式光伏最適宜使用的就是這個(gè)組串式逆變器！