光伏逆变器竞争并非“零和游戏”——高效、可靠价值主导下的技术路线多元化

平价上网可谓光伏业的终极目标，业内人士将这一时间预估为2020年甚至更早。而随着近期2016年八大光伏“领跑者”基地项目竞标电价的连续冲击，平价上网的步伐似乎更快。由此，光伏产业从设备端到系统端的降本增效迫在眉睫。

市场需求之下，占据光伏成本近半的组件，无论是多晶还是单晶，正以技术带动迈入高效时代。系统的另一核心部件光伏逆变器也不例外，从集中式逆变器的一家独大到集中、组串的两分天下，路线之争但共同目标旨在促进效率提升和技术升级。在杭州禾迈电力电子技术有限公司(以下简称禾迈)总经理杨波博士看来，这也是光伏系统对逆变器设备的根本要求。

在“第二届光伏电站质量˙设备选型高峰论坛暨2016金融机构光伏电站投资风控研讨会”上，杨波分析道：“光伏发电系统收益=单位时间发电量*总发电时间*电价-系统投入，收益最大化的可靠路径在于增加单位时间发电量、总发电时间以及减少系统投入，前者要求设备具备高效的能量转化和可靠的运行机制，后者则要求低投入、功率匹配、低维护成本。” 





以高效、可靠为价值主导，光伏逆变器市场推陈出新，水冷型逆变器、预警式逆变器、模块化逆变器等，技术路线更加多元化。但杨波强调，不同技术路线之间并非“非你即我”的“零和游戏”，不同方案应用场景各有不同，但对于市场而言却丰富了产品系列，让电站业主有了更多的选择。

集中、组串 还有“集中式的组串”

光伏逆变器，顾名思义以“逆变”为主要功能，最大限度地将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电，并向电网输出合格的电能，是光伏系统效率的最终决定者。核心参数包括转换效率以及跟踪组件最佳工作点获取最大功率输出的MPPT效率。

光伏逆变器分类因参考因素不同而不同，市场上广为提及的是分为集中式逆变器和组串式逆变器。简单理解，两者逆变时间不同，集中式是将光伏组件产生的直流电汇总后转变为交流电，然后进行升压、并网，而组串式则是直流电直接转变为交流电，之后再汇总升压、并网。当然，最显而易见的区别是功率大小不同，组串功率一般在50kW以下，而集中功率可达到500kW及以上。

从“0”到“1”再到“N”，根据历经多年且成熟的应用案例，集中和组串各有优缺点是行业普遍观点：集中式逆变器功率大、成本低，但MPPT电压范围较窄，不能监控到每一路组件的运行情况，因此不可能使每一路组件都处于最佳工作点;组串式逆变器多路MPPT，减少了组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况，最大程度增加了发电量，但成本相对较高。

因此，是否能找到更高效、更可靠的“第三条路”成了逆变器行业的重点课题。随之出现了集散式逆变器，综合集中式和组串式的优点，集中逆变、分散MPPT跟踪，代表企业如无锡上能、禾望。此外，以禾迈、正泰电源为代表的企业还提出了另外一种“集中式组串”的方案：智能模块化逆变器。

杨波向记者介绍：“模块化逆变器从机柜结构上来讲，它还是集中式逆变器，所以有集中式的优点，如成本很低。但是从电气结构来讲，采用模块化设计，等效于组串逆变器。但是禾迈智能模块化逆变器更优于组串，关键在于相较于组串固定的MPPT数量，禾迈模块化逆变器可以实现灵活的MPPT配置，如一台500kW的逆变器，里面有8个63kW的模块，以50为单位任意模块都可以组合，150kW一个MPPT或者100kW、200kW，对于山地光伏电站以及地形条件差的光伏项目特别适合。”

中大型屋顶和水面光伏也是模块化逆变器的适用场景。杨波解释：“中大型屋顶，由于屋顶朝向和分布各不相同，需要多样MPPT，集中式单路MPPT显然不太适合，而组串式价格相对较高。水面光伏使用模块化逆变器，则既可实现多路MPPT，又可集中管理，避免水面上更换设备的复杂性。”

可靠性方面，模块化逆变器最小启动功率低至0.5kW，发电时间更长;单模块故障不影响其他模块，发电损失小，且更换模块所需时间不超过5分钟，无需专业人员，后期运维成本大大降低。

技术、品质 “中国式逆变器”的短板?

模块化逆变器的应运而生，可以说是中国光伏逆变器技术升级的缩影。随着国内光伏市场的成倍增长，特别是国家“领跑者”计划的带动，中国光伏逆变器打响技术品牌必然可期，相应地，与起步较早的国外逆变器相比，差距减少甚至已然逆袭。

对此，杨波表示：“中国电力电子和逆变器技术水平并不比国外差，甚至比国外还要好。”

然而，杨波担忧的是国内逆变器产品的品质短板。他说:“一方面，一个技术转化成产品需要3~10年，而中国企业可能3个月就推出一个新产品，这样整个工艺的完备性和产品的质量一定要打个折扣;另一方面就是价格使然，国内集中式逆变器价格已经低至2毛钱一瓦，过低的价格总会让一些企业以牺牲品质来实现，但最终买单的是整个中国逆变器行业。”

国家质检总局发布的光伏逆变器质量状况报告也为行业敲响了警钟。2015年，质检总局抽查了北京、河北、上海等13个省、直辖市55家企业生产的55批次光伏并网逆变器产品，发现有14批次产品不符合标准规定，合格率不足80%，涉及额定输入输出、谐波和波形畸变过/欠压保护等问题。今年第三季度，质检总部再次抽查52家企业生产的52批次光伏并网逆变器产品，有6批次产品不符合标准的规定。

杨波解读这一结果认为还须理性对待，他表明：“不排除一些企业在‘价格战’的诱导下降低产品品质，而有关国家标准的不适用性也是重要原因。一些早期的国家标准已经不适宜现在电站的标准了，如以过欠过压为例，中国电网参差不齐，农村电网电压理论是220V，实际上很多是250V，250V上下波动10%的话就到了270~280V了，从原来的电网保护来讲就不能发电了，但是对用户来讲不发电即意味着损失，所以一些厂家只能违背国家标准将保护标准提高，避免光伏逆变器陷入开停机死循环。”

杨波指出，光伏电站更多的事故出现在升压和强电部分，而这其中，逆变器和汇流箱成为事故的高发地，所以强烈呼吁逆变器同行在追求高效逆变器的同时，做更有品质的逆变器产品。