選擇組串式光伏逆變器最常見的原因

通過最近的一次逆變器用戶調(diào)研，IHS收集了300多名使用光伏逆變器的安裝商、分銷商及總包商對于選購光伏逆變器的傾向性和觀點(diǎn)。調(diào)查顯示，200多名曾購買組串式逆變器的客戶當(dāng)中，80%表示他們可能會(huì)考慮在100kW以上的光伏系統(tǒng)中使用組串式逆變器。而所有參與調(diào)研的客戶當(dāng)中，近半表示他們可能會(huì)考慮在1MW以上的系統(tǒng)中使用組串式變器。與去年（2013年）的調(diào)研相比，這一比例顯著增加。去年參加調(diào)研的用戶中僅有17%表示可能會(huì)考慮在1MW及以上的系統(tǒng)中使用組串式逆變器。“調(diào)查顯示，過去一年大型商業(yè)光伏系統(tǒng)（IHS注：系統(tǒng)規(guī)模為1MW-5MW）對組串式逆變器的接受度不斷增加，驗(yàn)證了IHS對于組串式逆變器在幾個(gè)主要光伏市場份額將會(huì)增加的預(yù)期。” IHS高級光伏分析師Gilligan表示，“大型商業(yè)光伏系統(tǒng)更多地選用組串式逆變器，因?yàn)榻M串式逆變器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活、故障發(fā)生時(shí)的損失較低且生命周期維護(hù)成本更低。” 針對這項(xiàng)調(diào)研報(bào)告，固德威總結(jié)了以下兩點(diǎn)原因，這應(yīng)該是目前選擇組串式逆變器最常見的原因，希望可以給那些正在躊躇到底是選擇集中型還是組串型逆變器的潛在用戶一些建議。原因一：組串式逆變器采用模塊化設(shè)計(jì)，每個(gè)光伏串對應(yīng)一個(gè)逆變器，直流端具有最大功率跟蹤功能，交流端并聯(lián)并網(wǎng)，其優(yōu)點(diǎn)是不受組串間模塊差異，和陰影遮擋的影響，同時(shí)減少光伏電池組件最佳工作點(diǎn)與逆變器不匹配的情況，最大程度增加了發(fā)電量。第一，避免了集中型逆變器電站的木桶效應(yīng)（如下圖）。集中式并網(wǎng)逆變系統(tǒng)中，組件方陣經(jīng)過兩次匯流到達(dá)逆變器，逆變器最大功率跟蹤功能（MPPT）不能監(jiān)控到每一路組件的運(yùn)行情況，因此不可能使每一路組件都處于最佳工作點(diǎn)，當(dāng)有一塊組件發(fā)生故障或者被陰影遮擋，會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)電效率。所以當(dāng)電池組件受到遮擋時(shí)，集中型電站會(huì)受到較大的影響，組串型電站只有被遮擋的一串對應(yīng)的一路MPPT受到影響。而正常情況下，各個(gè)組件之間的安裝間距，安裝角度各異，一天中一定時(shí)間內(nèi)不可避免會(huì)產(chǎn)生局部遮擋，特別是早晚時(shí)刻太陽高度角較低的時(shí)候，或者出現(xiàn)一些植被遮擋一些電池片。若一個(gè)500KW方陣的電池板使用一路MPPT來跟蹤，會(huì)損失一定的發(fā)電量。該情況同樣適用于當(dāng)電池組件發(fā)生臟污、陰影、老化、升溫、熱斑的情況下。第二，使用組串式逆變器的電站可以在同一個(gè)項(xiàng)目中使用不同朝向的組件。像在山地項(xiàng)目中，由于地區(qū)地形復(fù)雜，平地很少，無法做土地平整，朝向正南的地形也有限，因此為保證容量必須充分利用東南、西南坡以及東向、西向坡。此時(shí)電池板的安裝朝向無法完全朝南布置。若一個(gè)500KW方陣的電池板使用一路MPPT來跟蹤，會(huì)損失一定的發(fā)電量。第三，使用組串式逆變器的電站可以在同一個(gè)項(xiàng)目中使用不同類型的組件，這是在傳統(tǒng)集中型逆變器電站中無法實(shí)現(xiàn)的。原因二：組串式逆變器還具有自耗電低、故障影響小、更換維護(hù)方便的優(yōu)勢。集中型逆變器自身耗電以及機(jī)房通風(fēng)散熱耗電大，系統(tǒng)維護(hù)相對復(fù)雜，出現(xiàn)故障時(shí)，整個(gè)電站會(huì)癱瘓，組串型逆變器出現(xiàn)故障時(shí)，只有一串組件會(huì)停止發(fā)電，整個(gè)電站可以照常運(yùn)作，從而很大程度上降低了損失。另外，組串式并網(wǎng)逆變器的體積小、重量輕，搬運(yùn)和安裝都非常方便，不需要專業(yè)工具和設(shè)備，也不需要專門的配電室，在各種應(yīng)用中都能夠簡化施工、減少占地，直流線路連接也不需要直流匯流箱和直流配電柜等。這就意味著組串型逆變器的修復(fù)時(shí)間周期要比集中式逆變器的修復(fù)周期短，下圖為集中型和組串型逆變器的修復(fù)時(shí)間周期對比。以上兩個(gè)原因應(yīng)該是目前選擇組串式逆變器最常見的原因，但其優(yōu)勢并不僅限于此，例如：靈活的互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控方案可以讓使用組串型逆變器的電站精確監(jiān)控到每組面板，更容易找出有問題的組件，并且實(shí)時(shí)掌控每一組面板的詳細(xì)信息和歷史記錄等。隨著技術(shù)成熟和市場變化，組串式逆變器將會(huì)有更多優(yōu)勢體現(xiàn)，組串式電站也將在全球得到廣泛應(yīng)用。固德威 5MW案例