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          最新光伏技術:微逆變器

          2018-3-22

          逆變器是太陽能光伏系統中的關鍵設備。太陽能光伏電池將光能轉換為直流電,再通過逆變器將直流電逆變成50赫茲、230/400伏的三相或230V的單相交流電。

          根據逆變器在光伏發電系統中的用途可分為獨立型電源用和并網用二種。根據波形調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。對于用于并網系統的逆變器,根據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。

          而目前市場上用到光伏系統里最多的是集中式逆變器,所謂集中式逆變器,就是將一個太陽能光伏電池串聯后,達到一個高壓直流,在通過逆變器轉換為交流。但是在光伏電站里,太陽能光伏電池組件,局部的陰影、不同的傾斜角度及面向方位、污垢、不同的老化程度、細小的裂縫以及不同光電板的不同溫度等容易造成系統失配導致輸出效率下降的弊端,進而導致整體的輸出功率大幅降低,因此這也成為集中式逆變器難以解決的問題。

          為了解決這一問題,近年來出現即“微逆變器”及“微型轉換器” 新架構。既在每個太陽能電池模塊配備微型逆變電源,通過對各模塊的輸出功率進行優化,使得整體的輸出功率最大化。即使部分電池板受到陰影、灰塵覆蓋等情況的影響,逆變電源優化器仍可以跟蹤最佳的局部MPP(最大功率點),可挽回超過57%損失的發電量。同時,電源優化器將輸入電壓/電流轉換為不同的輸出電壓/電流,以最大限度提高系統中的能量傳輸。

          微逆變器定義

          微逆變器技術提出將逆變器直接與單個光伏組件集成,為每個光伏組件單獨配備一個具備交直流轉換功能和最大功率點跟蹤功能的逆變器模塊,將光伏組件發出的電能直接轉換成交流電能供交流負載使用或傳輸到電網。

          當電池板中有一塊不能良好工作,則只有這一塊都會受到影響。其他光伏板都將在最佳工作狀態運行,使得系統總體效率更高,發電量更大。在實際應用中,若組串型逆變器出現故障,則會引起幾千瓦的電池板不能發揮作用,而微型逆變器故障造成的影響相當之小。

          微型逆變器幾大優點

          1、盡量提高每一逆變電源模塊的發電量,跟蹤最大功率,由于對單塊組件的最大功率點進行跟蹤,可大大提高光伏系統的發電量,可提高25%。

          2、通過調整每一排光電板的電壓和電流,直至全部取得平衡,以免系統出現失配。

          3、此外,每一模塊都具備監控功能,降低系統的維護成本,操作更加穩定可靠。

          4、配置靈活,在家用市場可以按照用戶財力安裝光伏電池大小

          5、無高壓電、更安全,安裝簡單,更快捷,維護安裝成本低廉,對安裝服務商依賴性減少,使太陽能發電系統能由用戶DIY.

          6、成本與集中式逆變器相比成本相當,甚至更低。

          微逆變器的發展

          微逆變器的概念由來已久。10年前艾思瑪(SMA)公司就考慮開發該產品,但是最后又決定不做了。從那時起,其他的公司就不斷改進硬件和軟件,使得微逆變器更具吸引力。位于美國加州的,由3名來自NASA的工程師創立的Enphase公司08年開始商業化的量產,并且于當年已經銷售了好幾萬套產品。隨后Enphase獲得幾次風投后于今年在美納斯達克交易所上市,成為全球第一的微型逆變器制造商。

          在逆變器行業另外一件最引人注目的事件是該逆變器龍頭艾思瑪2009年9月宣布,為增加其在光伏技市場的技術領先優勢,已經收購了位于荷蘭的從事微逆變器研發的OKE公司。OKE成立于1984年,是較早進行微逆變器開發的廠商, SMA將采用OKE的技術開發自己的產品線。SMA計劃在今年發布自己的組件逆變器系列。業界認為這次收購將改變微逆變器市場的格局。

          傳統逆變器供應商SMA、Power-One和SunPower,也曾表示于今年推出微型逆變器,其他的競爭對手還包括Siemens和AdvancedEnergyIndustries。

          最有名的微逆變器廠家

          Enphase Energy成立于2006年,總部位于加州,從事設計、開發和銷售太陽能光伏微逆變器,產品應用于住宅和商業太陽能系統。Enphase Energy是全球最知名的微型逆變器廠商,也是全球第一的微型逆變器制造商,該公司于2012年一季度在納斯達克交易所上市,其在美國市場占有率高達35%。

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