600W+組件指日可待 光伏逆變器準(zhǔn)備好了嗎？

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(lái)，隨著平價(jià)上網(wǎng)的臨近，光伏組件的功率遞進(jìn)速度開(kāi)始翻倍。在2018年之前，組件端基本保持每年5W的遞進(jìn)速度，然而從2019年開(kāi)始，組件輸出功率開(kāi)始呈10的倍數(shù)快速增長(zhǎng)，新技術(shù)的疊加正把組件功率帶到500W+甚至600W的行列。

毫無(wú)疑問(wèn)，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(duì)于降低度電成本具有極大的推動(dòng)作用。除了不斷提高組件的轉(zhuǎn)換效率帶來(lái)的輸出功率增加，雙面組件、跟蹤支架甚至超配都會(huì)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(duì)于雙面組件的接受度越來(lái)越高，如果能解決大尺寸雙面組件的運(yùn)輸安裝問(wèn)題，未來(lái)也許是雙面稱王的時(shí)代。

但無(wú)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(gè)整體發(fā)電系統(tǒng)，組件發(fā)電量的提升需要整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行匹配，才能夠發(fā)揮其最大價(jià)值，這就對(duì)逆變器等配套設(shè)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(fù)責(zé)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(jí)成了設(shè)計(jì)院在選型時(shí)參考的關(guān)鍵因素，也成了逆變器企業(yè)研發(fā)部門(mén)最為重要的課題之一。

從光伏電站設(shè)計(jì)選型來(lái)看，某設(shè)計(jì)院資深專家告訴光伏們，在逆變器選型時(shí)最主要的考量因素還是項(xiàng)目地的具體條件，如果采用雙面組件的話，那么一般會(huì)優(yōu)先選擇大機(jī)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(shí)，適應(yīng)性更強(qiáng)。而組串逆變器則可能會(huì)因?yàn)橥饨佣俗訁?shù)限制而導(dǎo)致不匹配。

“舉例來(lái)說(shuō)，某175kW的組串逆變器9路MPPT，10A的直流側(cè)接入能力，正常應(yīng)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(dāng)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(diǎn)也得到了另一專業(yè)設(shè)計(jì)院電氣所相關(guān)負(fù)責(zé)人的認(rèn)可，“大功率組件會(huì)帶來(lái)的電壓、電流升高，有時(shí)需要疊加背面增益對(duì)電流提升的影響，設(shè)計(jì)人員在選擇逆變器時(shí)會(huì)主要從逆變器的過(guò)載能力，啟動(dòng)電壓、開(kāi)路電壓以及逆變器成本和直流側(cè)進(jìn)線斷路器選型等方面考慮。”

“對(duì)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(duì)其影響相對(duì)較小，其適應(yīng)性較強(qiáng)。但對(duì)組串式逆變器而言，由于要適應(yīng)不同規(guī)格的組件的接入，同時(shí)不同容配比的需求，對(duì)進(jìn)線回路數(shù)量的需求差異較大，所以市場(chǎng)出現(xiàn)了Y端子的產(chǎn)品，來(lái)解決直流側(cè)接入的問(wèn)題”，前述負(fù)責(zé)人補(bǔ)充道。

目前市場(chǎng)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(duì)行業(yè)的發(fā)展，主流的逆變器廠家也提高了對(duì)產(chǎn)品的軟硬件進(jìn)行升級(jí)和改進(jìn)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(guò)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(lái)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(duì)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(duì)應(yīng)的電壓和電流都增大，逆變器也必須進(jìn)行跟隨升級(jí)。另外，大功率組件導(dǎo)致的直流側(cè)輸入電壓，電流增大從而引起的安全問(wèn)題，這也是逆變器廠家要重點(diǎn)考慮的，比如AFCI(電弧故障斷路器)功能等，在不久的將來(lái)應(yīng)該成為標(biāo)配。”

盡管逆變器在整個(gè)光伏電站系統(tǒng)中的占比已經(jīng)降至2%左右，但不得不強(qiáng)調(diào)的是，逆變器對(duì)于光伏電站全生命周期運(yùn)行至關(guān)重要。逆變器損壞不僅會(huì)減少光伏電站年度發(fā)電量，更為重要的是還有可能導(dǎo)致嚴(yán)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(lái)相對(duì)較小，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，好的逆變器可以保證5-10年的穩(wěn)定運(yùn)行，然后再進(jìn)行升級(jí)或產(chǎn)品更換，僅從安全運(yùn)維等方面來(lái)考慮，逆變器技術(shù)升級(jí)其實(shí)是非常重要的，關(guān)乎到整個(gè)電站的有效使用壽命”，上述產(chǎn)品經(jīng)理補(bǔ)充道。

圖片：2019年全球光伏逆變器市場(chǎng)突破90億美元,來(lái)源：IHS Markit

實(shí)際上，縱覽行業(yè)發(fā)展史，逆變器的產(chǎn)品更新升級(jí)幾乎是最頻繁的，從1000V到1500V，從組串式到超大機(jī)型，逆變器的更新?lián)Q代都是為了更好的適應(yīng)行業(yè)的發(fā)展。“沒(méi)有一家企業(yè)可以用一款逆變器打天下，不升級(jí)或者升級(jí)慢了都會(huì)被行業(yè)淘汰掉”，有資深逆變器從業(yè)者評(píng)價(jià)道，那些無(wú)法適應(yīng)或者不及時(shí)升級(jí)的產(chǎn)品幾乎都被淹沒(méi)在行業(yè)發(fā)展的洪流中。

“平價(jià)上網(wǎng)之后，才是星辰大海的開(kāi)始”，光伏電站成本不斷優(yōu)化的同時(shí)，將引領(lǐng)新一輪逆變器技術(shù)革新，同時(shí)未來(lái)市場(chǎng)最具潛力的儲(chǔ)能，數(shù)字能源服務(wù)和運(yùn)營(yíng)管理電力供應(yīng)區(qū)域化等領(lǐng)域也離不開(kāi)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(wù)兩手抓，這樣逆變器企業(yè)才能在競(jìng)爭(zhēng)中長(zhǎng)盛不衰。