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光伏逆變器

編輯部 | 2014/12/18 11:04:14

光伏逆變器

  逆變器是一種由半導(dǎo)體器件組成的電力調(diào)整裝置,主要用于把直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力。一般由升壓回路和逆變橋式回路構(gòu)成。升壓回路把太陽(yáng)電池的直流電壓升壓到逆變器輸出控制所需的直流電壓;逆變橋式回路則把升壓后的直流電壓等價(jià)地轉(zhuǎn)換成常用頻率的交流電壓。

  逆變器又稱電源調(diào)整器,根據(jù)逆變器在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的用途可分為獨(dú)立型電源用和并網(wǎng)用二種。根據(jù)波形調(diào)制方式又可分為方波逆變器、階梯波逆變器、正弦波逆變器和組合式三相逆變器。對(duì)于用于并網(wǎng)系統(tǒng)的逆變器,根據(jù)有無變壓器又可分為變壓器型逆變器和無變壓器型逆變器。

  逆變器有多種類型,因此在選擇機(jī)種和容量時(shí)需特別注意。尤其在太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中,逆變器效率的高低是決定太陽(yáng)電池容量和蓄電池容量大小的重要因素。

  2005至2010年,全球光伏逆變器市場(chǎng)規(guī)模由10.7億美元增至71.8億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率為46.3%。歐洲、亞太地區(qū)及北美地區(qū)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是光伏逆變器市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要推動(dòng)力。

  2007年我國(guó)光伏新增裝機(jī)量?jī)H20MW,到2010年國(guó)內(nèi)光伏新增裝機(jī)量約520MW,是2009年228MW裝機(jī)量的2倍多。2011年我國(guó)新增裝機(jī)量達(dá)到2.9GW,在全球排名第四。

  2015年我國(guó)光伏逆變器需求量將達(dá)到5.0GW,2020年將達(dá)到10GW。

  在我國(guó)“十一五”期間,諸如逆變器等光伏發(fā)電配套設(shè)備多處在研發(fā)和創(chuàng)新階段,較少受到政策關(guān)注。“十二五”時(shí)期,光伏發(fā)電市場(chǎng)的趨勢(shì)是向全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,晶硅、組件以外的配套設(shè)備將受到市場(chǎng)與政策的進(jìn)一步關(guān)注,發(fā)改委將逆變器列入指導(dǎo)目錄鼓勵(lì)類,就是這一趨勢(shì)的體現(xiàn)。

  2010年,我國(guó)光伏并網(wǎng)容量達(dá)500兆瓦,逆變器市場(chǎng)在5億元左右。目前,“十二五”國(guó)內(nèi)的光伏裝機(jī)容量目標(biāo)大幅上調(diào)到10GW,較之前公布的目標(biāo)翻了一番。假設(shè)這些裝機(jī)全部并網(wǎng),按照1元/瓦造價(jià)計(jì)算,預(yù)計(jì)到2015年,國(guó)內(nèi)逆變器市場(chǎng)將達(dá)到100億元。

  前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2014-2018年中國(guó)光伏逆變器行業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資規(guī)劃分析報(bào)告前瞻》指出隨著光伏逆變器行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇,大型光伏逆變器企業(yè)間并購(gòu)整合與資本運(yùn)作日趨頻繁,國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的光伏逆變器生產(chǎn)企業(yè)愈來愈重視對(duì)行業(yè)市場(chǎng)的研究,特別是對(duì)企業(yè)發(fā)展環(huán)境和客戶需求趨勢(shì)變化的深入研究。正因?yàn)槿绱耍淮笈鷩?guó)內(nèi)優(yōu)秀的光伏逆變器品牌迅速崛起,逐漸成為光伏逆變器行業(yè)中的翹楚!

  光伏逆變器是電力電子技術(shù)在太陽(yáng)能發(fā)電領(lǐng)域的應(yīng)用,行業(yè)技術(shù)水平和電力電子器件、電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、專用處理器芯片技術(shù)、磁性材料技術(shù)和控制理論技術(shù)發(fā)展密切相關(guān)。

  另外,功率等級(jí)在200 瓦~500 瓦的微型逆變器,可方便地在幕墻、窗臺(tái)、小型屋面上使用,在最近幾年也成為一個(gè)細(xì)分市場(chǎng)熱點(diǎn)。組串型光伏逆變器單相產(chǎn)品以升壓電路+單相無變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為主;組串型光伏逆變器三相產(chǎn)品以升壓電路+三相三電平無變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為主;電站型光伏逆變器以三相橋式電路拓?fù)錇橹鳎瑫r(shí)包括無變壓器和有變壓器兩類。光伏逆變器重點(diǎn)關(guān)注以下技術(shù)指標(biāo):高效率:光伏逆變器的轉(zhuǎn)換效率的高低直接影響到太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)在壽命周期內(nèi)發(fā)電量的多少。根據(jù)產(chǎn)品型號(hào)的不同,國(guó)際一流品牌的產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換效率最高可達(dá)98%以上。長(zhǎng)壽命:光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用壽命一般為20 年左右,所以要求光伏逆變器的設(shè)計(jì)壽命需要達(dá)到較高水平。高可靠性:光伏逆變器發(fā)生故障將會(huì)導(dǎo)致光伏系統(tǒng)停機(jī),直接帶來發(fā)電量的損失,所以高可靠性是光伏逆變器的重要技術(shù)指標(biāo)。寬直流電壓工作范圍:因?yàn)閱螇K太陽(yáng)電池組件的輸出直流電壓比較低,所以在實(shí)際應(yīng)用中需要進(jìn)行多塊串聯(lián),得到一個(gè)較高的直流電壓,再進(jìn)行多組并聯(lián)后輸入到光伏逆變器。由于不同功率、不同電壓的光伏電池、不同的串并聯(lián)方案組合,要求對(duì)同一規(guī)格的光伏逆變器能夠適應(yīng)不同的直流電壓輸入。所以,光伏逆變器具有越寬的直流電壓工作范圍,就越能適應(yīng)客戶的實(shí)際應(yīng)用需求。

  符合電網(wǎng)并網(wǎng)要求:各國(guó)電網(wǎng)對(duì)于接入電網(wǎng)的設(shè)備都有著嚴(yán)格的技術(shù)要求,包括并網(wǎng)電流諧波、注入電網(wǎng)直流分量、電網(wǎng)過欠壓時(shí)保護(hù)、電網(wǎng)過欠頻時(shí)保護(hù)、孤島保護(hù)等。隨著大量可再生能源發(fā)電設(shè)備的接入,對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行、調(diào)度提出了新的挑戰(zhàn),電網(wǎng)提出了如低電壓穿越、無功補(bǔ)償、儲(chǔ)能等新要求。

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