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光伏逆变器厂商产品分析
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 随着光伏发电等新能源产业的不断发展,逆变器作为并网发电系统中不可或缺的组成部分,正逐渐成为一种新的产业形式。针对目前国内逆变器产品的市场竞争局面,在收集大量国内同行产品的基础上,进行了国内同类产品的对比分析,并指出了国内同类产品的主要差别和发展方向。   能源是人类文明和社会经济发展的基本动力,能源危机和环境污染问题日益严峻,世界各国都把开发、利用可持续的清洁能源作为未来的能源发展战略,其中太阳能以清洁无污染、没有地域界线、取之不尽用之不竭等独特优点而成为人们关注的热点之一。光伏并网发电是目前太阳能发电主要的应用方式之一。并网逆变器是太阳能光伏并网发电系统中的核心部件,太阳能能量通过光伏组件转化为直流电力,再通过并网型逆变器将直流电能转化为与电网同频率、同相位的正弦波电流馈入电网,使绿色、清洁的太阳能高效的为人类服务。   2国内外光伏并网逆变器产品现状   光伏并网逆变器国外主要生产厂家包括SMA、Fronius、Kaco、Shap等。SMA是全球最早也是最大的光伏逆变器生产企业,以SMA为代表的国外光伏逆变器厂商起步早、技术成熟,引领者全球光伏产业的技术创新和发展,目前生产的产品品种多、系列全,稳定性、可靠性及变换效率均比较高;国外产品的另一个特点是智能化程度高,其根据光伏系统的实际应用,开发出智能化程度高的光伏逆变器产品,并配合监控系统、配电保护系统,构成一个功能完善的光伏发电系统。   国内生产逆变器的厂商众多,但专门从事光伏发电系统逆变器的生产厂商并不多,不少厂商以原来的车载逆变器、通讯逆变器、电力逆变器、UPS等电源技术为基础,开始从事光伏逆变器的生产和研发,由于不少国内企业在逆变器行业拥有多年经验,已经具备一定的规模和竞争力。国内生产光伏逆变器的厂商主要包括:合肥阳光、北京科诺伟业、北京索英、南京冠亚、志诚冠军、上海英伟力新能源等。表1列举了国内光伏并网逆变器的几个主要生产厂家及其主要的产品类型。   光伏并网发电项目是光伏逆变器的主要应用领域,目前光伏发电项目大多处于示范期,且多集中在北京、深圳、上海等经济发达城市,随着技术的成熟和国家政策的扶持,预计未来将向中西 部光照资源丰富地区发展。   3国内光伏并网逆变器主要产品分析   光伏并网逆变器主要分为集中式和分布式两大类。国内集中式并网逆   表1国内光伏逆变器主要生产企业   电气、冠亚、志成冠军等也是集中式并网逆变器的生产厂商,但从规模、品种系列等方面均不及合肥阳光电源;上海英伟力科技采取了与传统集中式并网逆变器完全不同的发展思路,是国内首家研制分布式光伏并网微型逆变器的公司。下面分别以阳光电源和英伟力新能源为代表,对两类并网逆变器产品进行分析。   阳光电源的光伏并网逆变器分为组串型和电站型,均属于集中式并网逆变器,集中式并网逆变器将多个光伏组件串并联组合形成足够高的电压或功率,在经逆变器统一并网。组串型光伏并网逆变器适用于中小型光伏发电系统,电站型光伏并网逆变器适用于大中型光伏发电系统,其产品主要性能特点如下:   1)功率等级:组串型1.5kW~10kW,电站型30kW~1MW;   2)输入电压等级:组串型150V以上,电站型450V以上;      3)输出电压:220VAC、380VAC;   4)最大变换效率:94.5%~95%;   5)最大功率点跟踪(MPPT)效率:99.9%;   6)通讯及保护功能:完善;   英伟力新能源科技(上海)有限公司创立于2008年,是国内第一家,也是目前唯一一家自主开发出光伏并网微逆变器的公司。微逆变器技术通过为每块光伏组件单独匹配一个具有独立的直/交流转化功能和MPPT功能的逆变器,能够实现单块光伏组件发电效率的最大化。   英伟力微逆变器产品主要性能特点如下:   1)功率等级:与单块光伏组件匹配,180W~300W;   2)输入电压等级:与单块光伏组件匹配,20V~40V;   3)输出电压:220VAC;   4)最大变换效率:95%;   5)最大功率点跟踪(MPPT)效率:99.9%;   6)通讯及保护功能:完善;   集中式光伏并网逆变器起步早、产品系列齐全,是目前光伏逆变器市场的主流产品,占据着主导地位,但随着技术日趋成熟和商业化应用的不断发展,集中式光伏并网发电系统的存在的问题也逐渐引起了关注:(1)可靠性:集中式光伏并网发电系统中,逆变器是整个系统中的关键环节也是薄弱环节,单台逆变器的实效会导致整个系统的崩溃;(2)MPPT跟踪效率:虽然大多数集中光伏逆变器生产厂商宣称跟踪效率可以达到99.9%,事实上,由于其MPPT跟踪针对的是整个光伏阵列,无法兼顾到每块光伏组件,由于模块匹配、局部遮挡等因素引起的功率损失是十分可观的;(3)系统可扩展性:集中式系统的特点决定了其系统可扩展性较差。   分布式微逆变器技术是为集中式光伏并网逆变器存在的诸多问题而提出并发展起来的,其起步晚、产品系列尚不齐全,目前仍处于起步阶段,但从目前的产品技术性能来看,微逆变器丝毫不逊色于传统集中式逆变器产品,甚至优于集中式逆变器产品。微逆变器通过直接与单块光伏组件直接相连,可以实现单块光伏组件真正的MPPT,使光伏组件的发电效率最大化,其安装、扩展灵活,即插即用,可以实现模块化生产,微逆变器生产厂商可以与光伏组件生产厂家联合,为光伏组件量身定制逆变器,从而加快其商业化和市场化进程。   4结论   1)随着太阳能光伏发电技术的发展,光伏逆变器技术日趋成熟,产品系列日趋完善,能够适应不同功率等级的应用需求;   2)传统集中式并网逆变器起步早、发展较成熟,目前获得了一定的推广和应用,在市场上占据主导地位;   3)分布式微逆变器技术起步较晚,但发展迅速,主要产品技术指标已经能够与集中式并网逆变器相媲美,甚至优于集中式逆变器;   4)分布式微逆变器技术应用前景十分广阔,特别适合城市、光伏建筑等应用领域,微逆变器技术与光伏组件生产厂家强强联合,将大大加快微逆变器技术的进一步发展,增加其市场占有率。