工商業(yè)光伏電站主要指利用各類屋頂資源,如工業(yè)廠房、商業(yè)綜合體、會展體育場館、政府辦公樓、醫(yī)院學(xué)校、機場和高速公路服務(wù)區(qū)等建設(shè)的屋頂分布式電站。
在我國工商業(yè)閑置屋頂面積大、建設(shè)成本低、工商業(yè)用電波峰波谷電價差別大等特點都決定了工商業(yè)電站在無補貼情況下,具有比地面電站和戶用電站更高的投資價值。
光伏逆變器在整個光伏系統(tǒng)中投資占比不超過10%,但它卻對整個系統(tǒng)發(fā)電量起到了決定性作用,因此對分布式光伏來講逆變器選型至關(guān)重要。
工商業(yè)屋頂光伏電站規(guī)模通常在幾千瓦到十幾兆瓦間,現(xiàn)場環(huán)境往往比較復(fù)雜,所以更適合組串型逆變器發(fā)揮特長。
平價上網(wǎng)時代的工商業(yè)電站已經(jīng)可以完全脫離補貼而存在了,同時業(yè)主們也越來越重視光伏電站初始投資、運維投資和發(fā)電收益三者間的平衡。因此在選擇逆變器時會盡量選擇偏大功率逆變器(功率越高單瓦價格月底)從而降低初始投資成本,同時也必須關(guān)注機器自身的運行穩(wěn)定性,盡量選擇在市場上已經(jīng)運行時間相對較長的機型,為日后的電站可靠運行最好準(zhǔn)備。
簡單的講,三年前20-30KW逆變器在工商業(yè)屋頂項目中應(yīng)用最多,而現(xiàn)在隨著華為、茂碩等重視創(chuàng)新性新品牌的介入,更多的項目開始選用50-60KW功率段的機型。
單機功率的提高,技術(shù)上可以減少并機數(shù)量從而減少諧波對電網(wǎng)影響,同時還可以提高單機轉(zhuǎn)換效率,商務(wù)層面也可以節(jié)約業(yè)主的初期投資。
2. 選擇自身損耗小、整體效率高且運行可靠性強的逆變器設(shè)備
提到電站投資收益第一個想到的就是電站的發(fā)電量多與少,這其中與逆變器有著莫大關(guān)系。逆變器的轉(zhuǎn)換效率、啟動電壓、MPPT路數(shù)、自身損耗與運行可靠性四個方面最為重要。
首先,決定逆變器發(fā)電量的兩個關(guān)鍵指標(biāo)轉(zhuǎn)換效率、啟動電壓。
逆變器效率高低對光伏發(fā)電系統(tǒng)提高有效發(fā)電量和降低發(fā)電成本有重要影響,目前逆變器規(guī)格書中標(biāo)注的效率值主要是最大效率和加權(quán)效率兩種。其中最高效率指的是在包括直流電壓等所有內(nèi)外部環(huán)境都達(dá)到最佳狀態(tài)時逆變器的轉(zhuǎn)換效率,也就是說最大轉(zhuǎn)換效率是一個瞬間效率。而電站實際運行中逆變器不會一直工作在“最大效率“負(fù)載點,其輸入電壓以及負(fù)載點會隨輻照度和溫度變化而變化,可以說”最大轉(zhuǎn)換效率“高的逆變器現(xiàn)實應(yīng)用中未必發(fā)電量最大,因此很多企業(yè)大肆宣傳的“最高效率”實際噱頭成分更多一些。加權(quán)效率指的是在充分考慮外部光照、機器各個功率點效率基礎(chǔ)上得出的綜合效率,以此為標(biāo)準(zhǔn)來考察逆變器性能更加科學(xué),目前個別單位也已經(jīng)著手準(zhǔn)備適合中國氣候環(huán)境的“中國加權(quán)效率“測試工作了。
據(jù)了解,目前試行的“中國加權(quán)效率“測試要求,三相組串逆變器加權(quán)效率不得低于98%,這樣技術(shù)創(chuàng)新在逆變器身上將顯得越來越重要。以茂碩電氣50KW機型為例,通過創(chuàng)新的電路拓?fù)湓O(shè)計,大大降低了自身損耗,不僅可以做到傲視群雄的98.3%加權(quán)效率,同時做到了更小的電流諧波,電網(wǎng)友好性更強。
啟動電壓決定了逆變器每天啟動與休息時間。啟動電壓越低,逆變器弱光發(fā)電能力越強,使得逆變器可以“起得更早、休息得更晚“,從而大大延長電站日發(fā)電時長。茂碩電氣50KW逆變器啟動電壓可以做到180V,同時200V最低工作電壓同樣國內(nèi)領(lǐng)先,能夠有效延長分布式電站日均發(fā)電時長。
其次,需要關(guān)注逆變器MPPT路數(shù)。
眾所周知,光伏發(fā)電中存在一個“組件木桶效應(yīng)“。簡單的講,在一個由眾多組件構(gòu)成的光伏系統(tǒng)中逆變器通過MPPT跟蹤組件的最高效率點來實現(xiàn)轉(zhuǎn)換效率最大化,當(dāng)某一塊組件發(fā)生故障或存在不一致性、陰影遮擋等問題時會導(dǎo)致系統(tǒng)整體MPPT效率降低。因此增加系統(tǒng)MPPT數(shù)量成為解決”組件木桶效應(yīng)“的重要途徑。
最后,關(guān)注逆變器運行可靠性。
常規(guī)電子設(shè)備的工作環(huán)境相對穩(wěn)定,但光伏逆變器通常直接暴露在室外環(huán)境工作,經(jīng)常遇到高溫、高寒、高濕、風(fēng)沙大、淋雨、鹽霧等惡劣氣象條件,工作條件變化頻繁,運行可靠性挑戰(zhàn)巨大。因此選擇高可靠性逆變器,避免頻繁的報錯或維護浪費掉大好的發(fā)電時間,也是增加電站整體收益的重要一環(huán)。
茂碩電氣領(lǐng)先于同行業(yè)一年率先推出50KW及以上功率段產(chǎn)品,在行業(yè)內(nèi)樹立了非常好的標(biāo)桿,同時市場上更長的并網(wǎng)時間也給茂碩逆變器的穩(wěn)定性提供了更好的證明。
茂碩電氣所有產(chǎn)品開發(fā)都必須經(jīng)過技術(shù)預(yù)研、平臺開發(fā)、產(chǎn)品研發(fā)三個階段,從規(guī)范各類流程體系到嚴(yán)格執(zhí)行各類測試實驗,從源頭上保證所有量產(chǎn)逆變器運行可靠性。另外,茂碩電氣50KW系列還加入了一些小的技術(shù)創(chuàng)新來確保其安全運行。例如,無風(fēng)扇設(shè)計,不僅提高產(chǎn)品器件壽命,同時可以更從容的應(yīng)對風(fēng)沙、淋雨、腐蝕等惡劣環(huán)境;采用自發(fā)電和PV直流雙電源方式,提高設(shè)備供電的可靠性;Boost、逆變單元模塊化設(shè)計,實現(xiàn)智能休眠,使設(shè)備運行更順暢等。
3. 分布式逆變器必須確保安全性,做到電網(wǎng)友好
安全是電站的第一生產(chǎn)力,電站的首要任務(wù)是安全可靠,不能對財產(chǎn)和人身安全造成威脅,片面追求低成本,一旦出現(xiàn)事故反而損失更大。尤其是建設(shè)在各類屋頂?shù)姆植际诫娬荆瑢ω敭a(chǎn)和人身安全造成的威脅更大更直接。
據(jù)統(tǒng)計,現(xiàn)在80%以上的電站著火是因為直流側(cè)的故障,特別是組件熱斑、直流短路、直流配電柜的質(zhì)量問題、熔絲問題等。茂碩電氣50KW系列機型集成智能匯流箱功能,組串輸出的直流電直接進(jìn)入逆變器逆變?yōu)榻涣麟娺M(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸,主動規(guī)避直流傳輸帶來的安全和防護問題。再加上可選擇AFCI功能,大大降低直流拉弧帶來的安全隱患,使電站更加安全;另外,還實現(xiàn)了母線電容壽命智能檢測,具備黑匣子功能。
531光伏新政的出臺已經(jīng)讓平價上網(wǎng)和工商業(yè)屋頂電站成為了光伏推廣的主要陣地,每年將會有大量的工商業(yè)屋頂披上組件外衣,成為中國新能源電力事業(yè)的一份子。希望在未來的工商業(yè)屋頂分布式電站建設(shè)過程中,會有更多的行業(yè)同仁通過合理的逆變器選型提高光伏電站投資收益,也希望有更多的光伏逆變器企業(yè)推出更多更優(yōu)秀的逆變器機型,為光伏新能源電力事業(yè)增光添彩。