集散式逆变器能否成为未来的发展方向?需先解决自身隐患!
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集散式逆变器能否成为未来的发展方向?还需先解决自身隐患!
前言
随着近两年光伏补贴价格一降再降,各大光伏设备制造商也承受了巨大的压力,一方面迫于价格在企业内部不断的实行技术优化以降低设备成本。另一方面,大环境也在不断推进着性价比更高的新产品和新技术的发展。其中集散式逆变器便是在集中式逆变器和组串式逆变器基础上推出的一种各取所长的逆变器新技术。集散式逆变器其实在大同领跑者项目中就已经开始推广使用。在2016年光伏领跑者基地企业评优标准中,由于集中式、组串式、集散式三种主流技术路线中,集散式与组串式方案由于具备多路MPPT特性,可适应山地地形变化带来的发电量影响,成为领跑者项目的主流选择方案;同时,由于集散式逆变器在前期大同领跑者项目中的规模化成功应用经验,2016年领跑者招商文件中也明确将集散式列入新型逆变器技术路线。
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什么是集散式逆变器?
通俗来讲,集散式逆变器是综合集中式逆变器和组串式逆变器的优点,性能和价格介乎于两者之间的一种新的逆变器系统形式。集散式逆变器在传统的集中式逆变器汇流箱部分增加了DC/DC升压变换硬件单元,同时借鉴组串逆变器的思路,在汇流箱部分还增加了MPPT控制软件单元。具体结构对比如下:
集中式逆变器:
集散式逆变器:
组串式逆变器:
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集散式逆变器好在哪?
根据集散式逆变器在传统逆变器结构上的改变我们就能明显看出,集散式逆变器融合了组串式逆变器和集中式逆变器各自的优点:分散跟踪控制、集中并网。具体体现在:
集散式逆变器相比集中式逆变器拥有和组串逆变器相当路数的MPPT控制单元,其在发电收益方面大大超出了集中式逆变器。相比集中式逆变器传统的400~800Vdc直流传输电压和组串逆变器480Vac远距离传输,集散式逆变器选择将直流传输电压升高至800V以上,直流传输损耗下降。同时集中并网意味着更优的电能质量以及电网适应能力。
另外,集散式逆变器和集中式逆变器在系统设计上具有非常好的兼容性。
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集散式逆变器的隐患?
集散式逆变器通过在传统的光伏汇流箱内部增加DC/DC升压变换硬件单元和MPPT控制软件单元,实现了MPPT的分散跟踪功能,降低了组件参数不一致、局部阴影、仰角差异等导致的效率损失,可以提升系统发电量。但是集散式方案中升压汇流箱存在大量熔丝(代替传统16/8进一出汇流箱),并且相比集中式汇流箱中多出的升压功能会产生更多热量,导致熔丝容易失效,电站收益收到损失。而相比组串式逆变器,目前市场上最常用的华为50KT(8路MPPT)均采用的免熔丝设计,由此可见,集散式所带来的系统发电量提升完全有可能被其因自身故障带来的发电量损失率所抵消,甚至极大可能使电站整体收益产生负的影响。
结语:集散式和集中式方案的总系统投资成本基本相同,但效率能提高约3%;由于集散式逆变器把MPPT以及升压模块前置到汇流箱部分,所以相比集中式方案,在箱变、交直流电缆及集装箱土建方面的成本有所下降,在总成本相比集中式逆变器略高。 而相比组串式逆变器,集散式逆变器的优势主要体现在其产品价格上,其总系统投资成本会比组串式逆变器降低约5%-10%,而理论发电量的增益和组串式逆变器相当。这些都是集散式逆变器能在近两年应用到市场的优势,然而作为集中式和组串式逆变器折中的产品,其自身还是带有这两种逆变器不可避免的一些硬伤,所以其大规模在市场中的应用还有待具体项目的实际数据做支持,以及后续电站长时间运营的考验。
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