论微型逆变器在家庭分布式电站的应用优势

引言

24块285W的蓝色电池板在阳光的照射下显得熠熠生辉，这是位于北京市丰台区张先生家的别墅屋顶上。去年8月，张先生在自家屋顶上安装了一套6.84kW的光伏发电系统。在初期选型上，张先生经过多方比对，最终在传统组串式逆变器与微型逆变器之中选择了微型逆变器。系统经过近一年的运行，发电情况良好、稳定且发电量喜人，张先生对此十分满意。

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家庭光伏系统 安全才是王道！

家庭分布式电站中居民在追求多发电的同时，最重要的一点是——安全！近年来，光伏电站起火的新闻屡见不鲜，已逐渐引起大家的关注。据统计，在光伏电站的火灾中，80%以上的电站着火是由于直流侧的故障。直流电弧产生的高温轻易超过3000℃，能够直接导致起火。综合国内外的案例和数据，直流电弧俨然已经成为引发电站火灾的“头号杀手”。

 众所周知，光伏产业的发展在国外是先行于国内的，一套光伏系统对于国外的家庭来说基本已然成为标配。对此，针对防火安全，国外的政府防火安全机构、保险公司、电网公司已陆续出台相应的政策规定：

各国规定 

• 美国，防火协会修改国家电气规范：“住宅用光伏发电系统中，在紧急情况发生时，光伏系统交流并网端断开后，直流端电压最大不能超过80伏。

• 意大利，消防员在建筑物带电压的情况下，是不可以进行灭火工作的。

• 德国，率先执行VDE防火安全标准，明确规定在光伏系统中逆变器与组件之间需要增加一个直流电切断装置。

• 澳大利亚，根据OVE R11-1: 2013规范，在组件附近必须有断路装置。

在传统系统中，太阳能组件以串列方式排成阵列，整串线路电压累计，一般可以达到600V~1000V的高压。当系统长年累月运行，电线绝缘层腐蚀后电线容易裸露，非常容易产生直流电弧，击穿空气，引发火灾。光伏火灾有两大原因：1. 由于房屋等其他原因导致光伏电站着火。2. 光伏电站出现故障，引发火灾。但无论是哪一种原因，传统串型光伏系统中的直流高压，势必给救火带来阻滞。火灾发生时，交流侧的电闸关闭，但对直流侧而言，只要有光照就会有高压。尤其当直流侧达到600V~1000V以上的高压时，危险不言而喻。

组串式逆变器系统600V~1000V直流高压

也有人提出增加电弧检测装置的方法来杜绝直流高压，但事实上电弧检测装置一般只能断开整个系统的连接。对于串型系统来说，组件之间是串联关系，只要有光照，组件就会发电，每一串中的直流高压依然存在，并不能真正解决直流高压。只有增加组件级别的关断功能，才能在系统检测到电弧时，断开每一块组件的连接，确保系统无直流高压。

微型逆变器微型逆变器为全并联电路设计，组件之间不再有电压叠加，直流电压小于40伏，彻底解决了由于高压直流拉弧引起火灾的风险，用户可以放心使用，再也不用担心屋顶上会有一个高压电站。

微型逆变器光伏系统正常运行时，交流并网电压220伏/380伏，属于家用电器级别安全等级。由此：

• 解决了高压直流拉弧引起火灾的风险；

• 不会对家用电器使用寿命造成影响；

• 不会对家庭用户造成触电风险；

• 由于其他意外故障发生时，可以通过干粉灭火剂救火，不会造成二次伤害；

微型逆变器系统直流电压不超过60V

组串式系统与微逆系统直流电弧实验对比

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多发电  轻松解决“短板效应”对发电量的影响

光伏组件板的朝向自然朝南为最佳，但在家庭光伏屋顶项目中，南面的屋顶面积往往有限，光伏板除了安装在南面屋顶，东面、西面屋顶也会安装部分。不同朝向的组件板，受到的光照强度不同，那么发电量就不同。在传统串型逆变器系统中，一串光伏板的输出功率是由整串中发电量最少的光伏板决定的，这就是“短板效应”，由于整串光伏板的发电量之间的差异而造成的的发电量损失是不容忽视的。

另外，根据权威机构的测试数据：组串系统中，组件板遮挡面积占到3% ，就会产生25%的功率损失！哪怕是一根小小的栏杆，也会有16.7%的损失。

微型逆变器光伏系统为全并联设计电路，每块组件都具有独立MPPT，可以实现最大功率输出，使得阴影、灰尘、树叶对电池板的部分遮挡，不再有短板效应，消除了组件朝向和角度不同而造成的失配问题，大大提高了发电量，总体能多产生5%~25%的发电量。且系统弱光性好，每天6点左右即可开始工作，甚至在阴天也能发电，自然发电量远高于同等条件下的串型系统。

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非智能  不投资

走进家门，空调营造了适宜的温度，电饭煲里香喷喷的米饭正冒着热气，烤箱里有火候正好的烤鸡，卫生间里的浴缸也准备好了舒适的洗澡水… 这是智能家居带给我们生活的便利。那么对于家庭光伏系统来说，它也像家用电器一样，智能运维是必然之选。

微逆变器系统配置的能量通讯器（ECU）可以实时监测每块组件及逆变器输出的电能及功率，并以图形化方式在计算机，手机等显示设备中形象展示系统的工作状况。当任意部件出现故障时，系统可以给出精确的故障部位及原因判定，同时自动切断故障部件，方便系统的运维管理。

EMA监控系统实现组件级别智能监控

特别鸣谢：昱能科技有限有限公司供稿

由中国光伏测试网联合上海市太阳能学会共同打造的“2017全球智能逆变器应用技术峰会”将于2017年7月11-12日在中华龙城 - 江苏常州隆重召开。作为2017光伏领跑者创新论坛的重点专题，本次大会以“智慧高效 • 互联共享”为主题，力邀国内外顶尖光伏逆变器及智能电网行业资深专家，聚焦智能逆变器市场动态、创新科技、测试标准、智能产品、多元应用及能源互联网等各个层面，结合智能逆变器在中国光伏领跑者示范基地、工商业与家庭光伏、扶贫项目及智能电网互联应用案例研究，共同探讨智能逆变器的创新设计、跨界融合、智慧应用与未来发展。

除此，主办方还将举办“2017全球智能逆变器创新大奖”颁奖典礼，旨在向光伏发展浪潮中具有深远影响力的智能逆变器领跑者致敬，对在推动智能逆变器及智慧能源产业发展进程中作出突出贡献的优秀企业进行表彰。相信此次大会定能使参与企业不虚此行，从中获取翔实的行业信息，捕捉企业经营创新灵感，寻找到更多企业发展合作商机。

2017年光伏浪潮依旧汹涌，逆变器之争也越来越白热化，谁将异军突起？让我们拭目以待！
       —— 我们诚挚的邀请您出席本次峰会，

承蒙拨冗，不胜感激！

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