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資料來源:Sobi光伏網絡

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雖然光伏逆變器僅佔光伏電站成本的5% ,但它們是整個光伏系統的核心 。傳統的光伏逆變器簡單地將光伏直流電轉換成電網所需的交流電 。在提出智能電站的概念後 ,逆變器的重要性變得越來越突出 ,它還支持支持電網 ,信息交互 ,數據分析 ,電站管理和光存儲等重要功能 。

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數據平臺

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與僅考慮成本和效率的光伏模塊製造不同 ,應該從整個系統的角度考慮光伏逆變器的設計和製造 。除轉換效率外 ,還應考慮全面保護 ,穩定運行 ,安全可靠和電網友好性 。光伏電站的管理正在變得越來越精細 。光伏逆變器承擔數據採集任務 。當出現新組件並引入跟蹤支架時 ,逆變器還需要考慮如何深度組合這些直流側組件 。可以說逆變器是連接發電設備(部件)和電網的橋樑 ,也是光伏電站最重要的核心部件 。

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逆變器的主要任務分爲兩部分:

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在DC側實施系統優化 ,以實現成本降低 ,效率提高和消耗降低 。在AC方面 ,隨着滲透率的增加 ,電網的日程安排和支持功能也越來越高 。

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中國主要的光伏逆變器製造商包括陽光電力 ,華爲 ,上能 ,特變電工 ,谷德威 ,古茹瓦特 ,金浪 ,正泰電力 ,三井 ,首航 ,聖能街等 。公司也在海外擴張 ,並逐漸在競爭中佔據上風 。國際巨頭 。其中 ,陽光電力和華爲連續幾年佔據全球光伏逆變器的前兩位 。古德威 ,古魯瓦特 ,金浪 ,三井 ,聖能傑等公司正專注於中小型工業和商業逆變器的生產 。公司齊頭並進 ,發展勢頭良好 。

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自2004年德國頒佈可再生能源法以來 ,光伏產業發展迅速15年 。在此期間 ,中國的逆變器從弱到強 ,從跑到領 ,最終佔據全球領先地位 。根據行業的發展 ,筆者結合這些主要企業提供的重大事件 ,梳理了光伏逆變器在網上促進平價的歷史貢獻 ,探索了行業的未來 。其中 ,陽光動力全面參與整個過程 ,幾乎經歷了所有主要歷史節點 ,數據最爲完整 。因此 ,很多歷史資料都來自陽光動力 ,謝謝 。

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第一階段:提高質量和效率

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逆變器中的MPPT(最大功率點跟蹤)控制器可以實時檢測太陽能電池板產生的電壓 ,並跟蹤最高電壓和電流值(VI) ,使系統輸出達到最大功率 。

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早期的光伏企業非常重視MPPT效率 ,有時會將MPPT效率與轉換效率混淆 。然而 ,MPPT效率並不能完全代表逆變器的效率 ,並最終取決於整體轉換效率 。隨着MPPT技術的成熟 ,這個概念僅被用作判斷逆變器性能的指標之一 ,並沒有過分強調 。事實上 ,市場仍然認識到各種加權效率 ,例如歐洲效率(歐洲) ,CEC效率(北美)和中國效率(中國) 。

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在此期間 ,中國的光伏逆變器仍處於起步階段 ,甚至國內客戶也對國內逆變器持懷疑態度 。

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在此階段 ,自2003年12月起 ,陽光動力推出了中國首臺擁有自主知識產權的10kW光伏併網逆變器 。在此期間 ,它經歷了甘肅敦煌特許經營招標 ,金太陽項目 ,中國引入上網電價 ,以及風電出網 。在這種情況之後 ,光伏電站還需要標誌性事件 ,例如低電壓穿越功能 ,直到漁業測試結束 。

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專家組對中國光伏產業 ,特別是逆變器行業進行了劃時代的實驗 ,從魚卡開關站到柴達木變電站線:“魚類短路試驗” 。

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“釣魚短路試驗”是光伏電站的大擾動試驗 ,所有發電站同時進入低壓穿越狀態 。測試結果有兩個重要含義:

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首先 ,國外光伏逆變器全部離網 ,國內領先的逆變器表現良好 。其中 ,Sun Power Inverter沒有離網 ,性能最佳 。該實驗打破了國外逆變器產品的最佳性能 。神話 。

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其次 ,確實有很多國產逆變器表現非常糟糕 。逆變器分裂的情況和混戰年代逐漸結束 。擁有品牌和技術的企業開始脫穎而出 。

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在此期間 ,光伏逆變器經歷了多項改進:

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電網友好性的提高:逆變器經歷了低壓 ,零電壓 ,高壓穿越 ,大面積離網事故檢查 ,有功和無功調度支持 ,諧波要求等 ,不斷提高逆變器的要求和實際應用技術 。案例參考 。

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增強保護:市場主要是在高海拔 ,大溫差和大風沙等惡劣環境中 。逆變器在隔熱 ,散熱 ,防塵 ,高溫降額方面的要求越來越高 。

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整體解決方案和成本開發:集成和改進融合 ,配電 ,逆變器 ,升壓 ,通信等 ,以及降低用戶的電站建設和維護測試成本 。

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第二階段:情報和場景應用階段

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2013年中國光伏市場興起後 ,中國逆變器製造商在細分技術領域取得了突破 。在銷售產品時 ,相關公司也開始爲光伏電站推薦全套智能解決方案 ,並在不同情況下更多地參與系統設計 。這些實證經驗也反饋給製造公司 ,用於開發下一代產品 。

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與此同時 ,逆變器技術呈現出模式 ,包括傳統的大型集中式逆變器 ,串式逆變器 ,分佈式逆變器和直流高壓逆變器 。作爲行業的領導者 ,陽光動力提出了“根據當地條件設計”的口號 ,並首先指出在不同的場景和不同的氣候條件下 ,只有不同的逆變器和解決方案的選擇才能最大化系統收益 。

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在這個階段 ,中國的大型地面光伏電站正在蓬勃發展 。中國的逆變器公司在積累了大量的實踐經驗後 ,已經引進並驗證了許多先進技術 。與此同時 ,中國的逆變器產品在拐角處實現了超車 ,成爲國際領先 。即使在很多方面 ,水平也優於國際同行 。

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第三階段:系統深度優化 ,以幫助在線平價

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第三階段與智能發展的第二階段交織在一起 ,並將在未來共同發展 。當技術處於最佳狀態時 ,中國的光伏逆變器公司正在尋求對整個光伏系統進行深度優化 。

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此外 ,更強大的逆變器開始被廣泛使用 ,同時提高功率密度和系統效率 。最直觀的例子是逆變器的“外殼”逆變器櫃:2011年 ,中國第一臺箱式逆變器在陽光電廠 ,它取代了傳統的民用住宅 。隨後 ,通過三級 ,拓撲優化 ,功能集成等技術的應用 ,逆變器不斷投入和升級 。集中式逆變器的面積已從10平方米逐漸減少到10平方米 ,7平方米和3平方米 。到目前爲止 ,SG1250UD已成爲第一臺可直接用於戶外應用的集中式逆變器 ,減少了土地 ,建築和運營維護成本 ,大大縮短了施工週期 。

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在此期間也應用了DC 1500V電壓 。 2015年 ,Sunshine Power率先推出1500V電壓等級系統解決方案 。該技術最初用於國外電站項目 ,具有較低的BOS成本和較低的損耗 。它已成爲光伏電站走向平價的重要推動力 。隨着中國市場競標政策的推出 ,2019年也被認爲是1500V電壓系統在中國廣泛應用的第一年 。採用新型“1500V電壓系統+大陣列+高過匹配”技術 ,使發電曲線更加平穩 ,新能源成爲更加穩定的能源 ,光伏發電成本可大幅降低5倍以上% 。

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第四階段:逆變器的未來 ,光存儲一體化實現可再生能源利用率的高比例

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從目前的光伏逆變器發展水平來看 ,目前產品的最高效率已達到99% ,在提高效率和減少損失方面 ,“天花板”的性能可能在短期內接近 。但這並不意味着逆變器行業的發展趨於停滯 。

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陽光電力是業界第一家提出“交流電源逆變器未來”的公司 。他們認爲 ,在光伏產業實現更便宜的互聯網接入後 ,未來面臨的最大挑戰是能源替代問題 。那時 ,滲透率較高的新能源可能對電網產生影響 。如果此問題未得到很好解決 ,則可能會對網格安全產生負面影響 。 “起初 ,光伏發電在電力系統中所佔比例很小 。主要目標是適應電網並匹配電網的要求 。但隨着新能源比例的增加 ,它將成爲未來最重要的能源 。責任已經改變 ,有必要支持強大的電網 。“陽光動力科技表示 ,除了逆變器技術繼續朝這個方向發展外 ,光存儲的整合和可再生能源的最大化利用是解決這個問題的關鍵 。問題 。必要的方式 。

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在逆變器發展的新階段 ,逆變器將作爲整個光伏系統的橋樑 ,深度對接和控制 ,與直流側的新部件和跟蹤系統集成 ,以及交流側的電網友好性;和光存儲的集成以增強光伏發電系統的可調度性和平滑光伏電站的輸出減少了對電網的影響和影響 。

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2019年04月04日

易成新能2018年淨虧損2.95億元
財報仍是重點 !本週光伏企業/政策/財經要聞一覽(4月1-5日)

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