光伏逆變器的行業(yè)演進和格局分析

追求高密度、低成本、高效率的能源，是人類永恒的夢想。

無論是煤、石油、原子能，人類社會的任何一次變遷，無不與能源的高效利用以及升級換代息息相關(guān)。對于能源的控制，是超越階級與時代的話題。然而，由于投資規(guī)模、技術(shù)變革以及政策調(diào)整，在能源相關(guān)領(lǐng)域的投資頻具挑戰(zhàn)。

太陽能行業(yè)在人類所有的能源探索中，遇到的挑戰(zhàn)是最大的，因為從太陽能技術(shù)誕生開始，高昂的成本就迫使太陽能技術(shù)進步與時間賽跑。因此，從太陽能技術(shù)誕生開始，光伏從業(yè)者的心里就種下了一個“平價上網(wǎng)”的夢。為了實現(xiàn)這個夢，“成本下降”幾乎成了整條產(chǎn)業(yè)鏈的共同目標(biāo)。

今天要討論的是光伏產(chǎn)業(yè)鏈中下游的逆變器環(huán)節(jié)。

逆變器在電站中起著關(guān)鍵作用，太陽能電池板所發(fā)的電全部都要通過逆變器的處理才能對外輸出，其承載著發(fā)電側(cè)和電網(wǎng)側(cè)的連接，并向監(jiān)控系統(tǒng)傳遞電站實時發(fā)電信息和判斷是否需要運維的作用。

I. 逆變器的主要解決方案

相比于組件市場多年單多晶、薄膜技術(shù)的爭論，逆變器的行業(yè)技術(shù)雖一直沒有公論，但目前已經(jīng)形成了四類的逆變器形式集中式逆變器、組串式逆變器、集散式逆變器、微型逆變器。微型逆變器還運用的不多，這里不詳細(xì)說明。

集散式逆變器是近兩年來新提出的一種逆變器形式，其主要特點是“集中逆變”和“分散MPPT跟蹤”。集散式逆變器是聚集了集中式逆變器和組串式逆變器兩種逆變器優(yōu)點的產(chǎn)物，達(dá)到了“集中式逆變器的低成本，組串式逆變器的高發(fā)電量”。

目前運用最廣的仍然是集中式逆變器和組串式逆變器。

集中式逆變器示意圖

集中式逆變器是將光伏組件產(chǎn)生的直流電匯總轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姾筮M行升壓、并網(wǎng)，逆變器的功率都相對較大。光伏電站中一般采用500kW以上的集中式逆變器。

相比于組串式逆變器，集中式逆變器功率大、數(shù)量少、穩(wěn)定性好、便于管理等優(yōu)點；但也有MPPT電壓范圍較窄，不能監(jiān)控到每一路組件的運行情況，因此不可能使每一路組件都處于最佳工作點，組件配置不靈活等缺點。

組串式逆變器示意圖

組串式逆變器是將光伏組件產(chǎn)生的直流電直接轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟妳R總后升壓、并網(wǎng)，逆變器的功率都相對較小。光伏電站中一般采用50kW以下的組串式逆變器。

相比于集中式逆變器，組串式逆變器不受組串間模塊差異，和陰影遮擋的影響，同時減少光伏電池組件最佳工作點與逆變器不匹配的情況，最大程度增加了發(fā)電量；但由于其元器件較多，電的質(zhì)量和穩(wěn)定性較差。

集中式和組串式是光伏逆變器中兩種最主要的解決方案，兩種解決方案各有其優(yōu)缺點和應(yīng)用場景，未來隨著分布式光伏安裝量的增加，組串式逆變器的比重大概率會增加。