多组串逆变是取了集中逆变和组串逆变的优点,避免了其缺点,可应用于几千瓦的光伏发电站。其功率一般小于30KW,功率开关管采用小电流的MOSFET,拓扑结构采用DC-DC-BOOST升压和DC-AC全桥逆变两级电力电子器件变换,防护等级一般为IP65。体积较小,可室外臂挂式安装。在多组串逆变器中,包含了不同的单独的功率峰值跟踪和直流到直流的转换器,这些直流通过一个普通的直流到交流的逆变器转换成交流电,并网到电网上。光伏组串的不同额定值
(如:不同的额定功率、每组串不同的组件数、组件的不同的生产厂家等等)、不同的尺寸或不同技术的光伏组件、不同方向的组串(如:东、南和西)、不同的倾角或遮影,都可以被连在一个共同的逆变器上,同时每一组串都工作在它们各自的最大功率峰值上。同时,直流电缆的长度减少、将组串间的遮影影响和由于组串间的差异而引起的损失减到最小。
组件逆变器(微型逆变器)
在传统的PV系统中,每一路组串型逆变器的直流输入端,会由10块左右光伏电池板串联接入。当10块串联的电池板中,若有一块不能良好工作,则这一串都会受到影响。若逆变器多路输入使用同一个MPPT,那么各路输入也都会受到影响,大幅降低发电效率。在实际应用中,云彩,树木,烟囱,动物,灰尘,冰雪等各种遮挡因素都会引起上述因素,情况非常普遍。而在微型逆变器的PV系统中,每一块电池板分别接入一台微型逆变器,当电池板中有一块不能良好工作,则只有这一块都会受到影响。其他光伏板都将在最佳工作状态运行,使得系统总体效率更高,发电量更大。在实际应用中,若组串型逆变器出现故障,则会引起几千瓦的电池板不能发挥作用,而微型逆变器故障造成的影响相当之小。
微型逆变器是将每个光伏组件与一个逆变器相连,同时每个组件有一个单独的最大功率峰值跟踪,这样组件与逆变器的配合更好。通常用于50W到400W的光伏发电站,总效率低于组串逆变器。这是因为是在交流处并联,这就增加了交流侧的连线的复杂性,维护困难。另一需要解决的问题是怎样能更有效的与电网并网,最直接简单的方法是直接通过普通的交流电插座进行并网,这样可减少成本和设备的安装,但往往各地的电网的安全标准可能不允许这样做,电力公司也极有可能反对发电装置直接和普通家庭用户的普通插座相连。另一与安全有关的因素是是否需要使用隔离变压器(高频或低频),或者允许使用无变压器式的逆变器。这一逆变器在玻璃幕太阳能并网逆变器光伏并网逆变器墙中使用最为广泛。
日前,国家能源正式出台了《分布式光伏发电项目管理暂行办法》,与此早之前国家能源局面就召集了能源局相关各司及江、浙、沪发改委和能源局领导均有出席的高规格座谈会,并在随后的意见稿中明确提出了“将在2014年新建总量达12GW的光伏发电项目,其中8GW属于分布式,4GW为地面电站。这无疑都反映了政府主管部门力推分布式光伏发电,以压制地面电站的无序扩张的决心。
然后这种产业形态的实质性转变,反应到光伏逆变器领域,则是产品与市场的双重角力。“虽然大型逆变器在成本上有一定的优势,但随着分布式光伏政策及细则的不断出台,传统大型逆变器的体积大、不便搬运、直流电缆多、需加入汇流箱和直流配电柜,虽然逆变器本身效率很高,相对整个电站效率偏低等缺点将暴露地更加明显”。赵磊对记者说:从技术角度,对于相同容量的光伏电站,采用大型逆变器时MPPT较少,MPPT集中监测,精确度较低;若采用组串式逆变器时,针对不同的安装方式或每一串电池板都有一个MPPT精确监测,组串间影响小,整体发电效率高;从商务角度:就以前的市场来看,因为采用金太阳一次性补贴的商务运作方式,所以很多人在设计电站的时候只是考虑一次性的投资成本,所以选用大型逆变器,因为仅仅从逆变器本身是最便宜的。组串式逆变器的单瓦价格高于大型逆变器,因此业主往往会考虑使用大型逆变器;但是随着技术成熟和市场变化,目前随着新的补贴政策(度电补贴按照0.42元每千瓦时)的推出,综合考虑组串型机型的价格有相当的优势,因此组串式逆变器与大型逆变器的市场格局正悄然发生着变化,随着分布式电站的逐步兴起,以组串型逆变器为主,微型逆变器为辅(在屋顶局部阴影附近或者局部电池板角度不一致选用)结合,将是未来分布式从整体电站考虑的最佳选择了。
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