光伏逆变器的技术趋势-瑞达国际集团

　　光伏逆变器是光伏发电系统的控制中枢，能够将组件产生的直流电转为交流电以实现并网或负载使用。

　　光伏逆变器主要由功率转换模块、微机控制模块、EMI模块、保护电路、监测模块、人机交互模块等组成，其发展依赖于电子电路技术、半导体器件技术及现代控制技术的发展。光伏组件所发的电全部都要通过逆变器处理后才能对外输出，因此，逆变器属于光伏发电系统的核心设备。

　　光伏逆变器可根据工作原理分为集中式、组串式及微型逆变器。由于各类逆变器工作原理不同，应用场景也有所不同：

　　(1)集中式逆变器先汇流、再逆变，主要适用在光照均匀的大型集中式电站场景。

　　集中式逆变器先将多路并行的组串汇流到直流输入端，进行最大功率峰值跟踪后，再集中转换为交流电，通常单体容量都在500kw以上。由于集中式逆变器系统集成度高，功率密度大，因而成本低，主要应用日照均匀的大型厂房，荒漠电站等大型集中式光伏电站。

　　(2)组串式逆变器先逆变、再汇流，主要适用于中小型屋顶、小型地面电站等场景。

　　组串式逆变器基于模块化概念，对1-4组光伏组串进行单独的最大功率峰值跟踪后，先将其产生的直流电逆变先为交流电，再汇流升压、并网，因此功率相对集中式更小，但应用场景更为丰富，可适用于集中式电站、分布式电站及屋顶电站等各类电站，价格略高于集中式。

　　(3)微型逆变器直接逆变并网，主要适用于户用及小型分布式场景。

　　微型逆变器是对每个光伏组件进行单独的最大功率峰值跟踪，再经过逆变并入交流电网，相比于前两种逆变器，其体积最小，功率最小，一般功率在2kw以下，主要适用于分布式户用及小型分布式工商业屋顶电站，但价格高昂，一旦出现故障难以维护。

　　受益分布式发电占比提升，组串式逆变器市占率逐步提升。根据GTM统计，2019年全球组串式逆变器市占率为52%，较2015年提升11个pct。根据CPIA统计，2020年组串式逆变器市占率为67%，较2016年提升34.5 个pct。具体原因如下：

　　(1)分布式光伏发电首选组串式方案，占比提高直接带动组串式份额增加。

　　集中式光伏电站能够充分利用空旷丰富且稳定的太阳能资源，但是投资大，建设周期长，占地面积大。分布式光伏电站投资门槛低，建设快，占地面积小，装机灵活，是未来光伏发展的主要方向。

　　分布式发电指位于用户所在地附近的供电系统，其生产的电力除用户自用和就近利用外，还可以将多余电力送入当地配电网。由于太阳能资源具有分散、能量密度低的特点，本身具有分布式发电的天然优势。

　　(2)组串式逆变器MPPT功能及维修便利性优势显著。

　　组串式逆变器具有高发电量、高可靠性、安全性高、易安装维护等优点，当一块组件被阴影阻挡或发生故障时，但因为具有多路MPPT，因此只会影响对应少数几个组串的发电量，可以将损坏降至最低，阵列失配损失小，效率更高，逐步应用在大型电站市场。

　　此前组串式逆变器未能大规模替代集中式逆变器的主要原因在于成本高昂，单机最大功率也受到功率器件、线路布置等限制，但得益于上游IGBT和MOSFET等核心元器件的迭代升级，叠加功率模块技术不断发展，单机功率密度不断提高，价格快速下降，性价比凸显，越来越多大型电站选择采用组串式逆变器方案。

　　锂离子电池(LIB)已成为现代社会生活中主要的能量存储解决方案。其中磷酸铁锂电池完美替代铅酸电池，更加是并网调峰、离网储能、光伏储能、UPS、数据中心等行业的首选。

　　太阳能发电系统配搭锂电池储能系统，是非常有前景的清洁能源。

新闻资讯述光伏逆变器的技术趋势