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站在分布式風(fēng)口上:微逆能否順勢而上?

來源:全球起重機械網(wǎng)??人氣:3132
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 2021年于中國的分布式光伏商場而言,是濃墨重彩的一年。這一年,在整縣推動方針的加持下,疊加限電、能耗雙控等社會環(huán)境,現(xiàn)已培養(yǎng)好久的分布式光伏商場再次迎來了高光時刻。無論是社會關(guān)于分布式光伏的認(rèn)知,仍是出資企業(yè)的趨之若鶩,分布式光伏以其靈敏的運用場景、就地消納等優(yōu)勢在這一年幾乎與大型地面電站平分秋色。

跟著分布式光伏的快速上量,安全性是現(xiàn)在亟需關(guān)注的一個要害問題。眾所周知,分布式光伏電站一般建造在人口或許工廠密布地區(qū),一旦發(fā)生問題將帶來不可估量的生命財產(chǎn)損失?;馂?zāi)、暴風(fēng)等帶來的分布式光伏安全事故也在過去幾年中頻繁發(fā)生。

2021年11月,為了規(guī)范分布式光伏發(fā)電安全事項,國家能源局發(fā)布了關(guān)于公開尋求對《關(guān)于加強分布式光伏發(fā)電安全工作的告訴(尋求定見稿)》定見的公告。其中,在“項目規(guī)劃管理”相關(guān)章節(jié)中明確要求:裝置電弧毛病斷路器或選用具有相應(yīng)功用的組件,完成電弧智能檢測和快速堵截功用;光伏組件應(yīng)具有安全關(guān)斷維護功用,保證逆變器關(guān)機,溝通斷電后,體系子陣外直流電壓低于安全電壓。公告關(guān)于分布式光伏安全性的進步給出了大方向的指引,也對光伏電站中存在的“直流高壓”等問題提出了詳細(xì)性的處理引導(dǎo)辦法。其核心訴求就兩個點“安全低壓”和“安全關(guān)斷”。

分布式光伏的安全性要求也對整個體系提出了應(yīng)戰(zhàn)。關(guān)于分布式光伏電站體系來說,微型逆變器顯然更具備運用的先天優(yōu)勢。

體系安全的“守護者”

眾所周知,光伏逆變器是連接光伏體系與電網(wǎng),確保長時刻牢靠運轉(zhuǎn)和進步項目出資回報的要害設(shè)備,一同逆變器還要擔(dān)任整個光伏體系的智能化控制。與現(xiàn)在商場主流逆變器不同的是,微型逆變器最核心的技能便是對單塊光伏組件進行逆變,整個微逆體系沒有直流高壓存在。而傳統(tǒng)逆變器在工作時是存在直流高壓的,需求額外添加設(shè)備才能進行關(guān)斷,并且微型逆變器能夠做到組件等級的最大化功率追尋(組件級MPPT)。差異于傳統(tǒng)逆變器,微逆更多的是調(diào)集了微電子和芯片技能,功率器件也更偏向于小功率,所以從本質(zhì)上來看微逆更適合分布式,特別是工商業(yè)和戶用光伏體系。

多年來專注于微逆產(chǎn)品的昱能科技資深技能總監(jiān)崔利廣介紹到,在傳統(tǒng)光伏體系中,每塊組件電壓只要約為40V,可是20-30塊組件串聯(lián)到一同后,整個光伏體系的直流電壓就會到達1000伏,而直流高壓容易引起電弧,然后引發(fā)火災(zāi)風(fēng)險。一同,在光伏電站進行日常維護或許發(fā)生火災(zāi)的時候,因為直流高壓的存在,也會給運維及消防人員帶來電擊風(fēng)險,對人身安全有極大威脅。而微型逆變器為全并聯(lián)電路規(guī)劃,光伏組件之間不再有電壓疊加,直流電壓小于60伏,然后能夠徹底處理因為直流高壓引起的“拉弧火災(zāi)風(fēng)險”和“電擊風(fēng)險”。

事實上,在分布式光伏體系安全方面,開展較早且商場更為成熟的國外商場規(guī)范更為嚴(yán)厲。比方美國在2017版的NEC690.12中,對此快速關(guān)斷做了嚴(yán)厲的要求——以距離到光伏矩陣305mm為邊界,在快速關(guān)斷裝置發(fā)動后30S內(nèi),邊界規(guī)模外電壓降低到30V以下,界線規(guī)模內(nèi)電壓降低到80V以下,也便是要求完成“組件級關(guān)斷”。由此,微型逆變器產(chǎn)品在美國分布式商場份額迅速增長。

此次國內(nèi)分布式光伏發(fā)電安全方針尚處于尋求定見階段,正式文件暫未出臺。但從長遠(yuǎn)來看,分布式光伏發(fā)電體系安全問題已然成為職業(yè)未來進入規(guī)范開展的要害,然后將對分布式光伏設(shè)備選型帶來改變,微逆無疑在“身世”上占據(jù)了優(yōu)勢。

另一方面,跟著整縣推動方針的落地施行,進一步推動了央企國企進入分布式光伏出資領(lǐng)域,而國有企業(yè)關(guān)于安全規(guī)范的要求要遠(yuǎn)高于商場平均水平。崔利廣介紹到,“在方針的推動下,不少出資企業(yè)開始自動聯(lián)絡(luò)咱們采購微逆,特別是在工廠、校園、醫(yī)院這些高安全需求場景的運用。此外,各地綠色修建方針將加速BIPV的推行,因為BIPV將組件裝置在修建物外表,與人體的距離更近,微逆的安全優(yōu)勢將愈加顯著。”

此次發(fā)電安全方針還沒有詳細(xì)的細(xì)化,最終落地的版別將對各種最優(yōu)選技能路徑帶來較大改變。從短期看,將使不具備AFCI(電弧毛病斷路器)、組串級關(guān)斷功用的企業(yè)被篩選;長時刻看,有望出臺類似美國NEC2017的規(guī)定,強制運用組件級關(guān)斷以保障分布式光伏的安全性,來規(guī)范整個職業(yè)的健康開展。

與商場對逆變器的一般認(rèn)知不同,微型逆變器是一個國內(nèi)尚未大規(guī)模遍及,但海外認(rèn)可度高的細(xì)分領(lǐng)域,國產(chǎn)微逆產(chǎn)品現(xiàn)在仍是“墻內(nèi)開花墻外香”的現(xiàn)狀,但跟著國內(nèi)關(guān)于光伏職業(yè)安全性、智能運維、高效發(fā)電等要求進步,微型逆變器在國內(nèi)的商場滲透率將進一步進步。

從體系角度看微逆

跟著光伏職業(yè)進入全面平價上網(wǎng)時代,體系本錢是光伏電站出資的關(guān)注重點。而微型逆變器之所以在國內(nèi)遲遲無法放量最主要的原因在于本錢問題??墒谴蘩麖V認(rèn)為,在計算光伏體系本錢時,不能僅考慮到建造體系的前期固定投入本錢,還要考慮體系生命周期內(nèi)設(shè)備更換費用以及運維支出。

“在設(shè)備更換費用方面,一般光伏體系中組件質(zhì)保為25年,而大多傳統(tǒng)組串逆變器規(guī)范質(zhì)保僅5年,所以在電站生命周期內(nèi)常常需求更換2-3次逆變器。運用傳統(tǒng)組串逆變器,雖然前期投入本錢較低,然而加上后期的設(shè)備更換費用后,全體投入大幅添加。而微型逆變器一般規(guī)范質(zhì)保都在10年,還可挑選延保至25年,覆蓋組件的全生命周期,這一下就能夠把微逆的投入本錢和組串逆變器拉平”,崔利廣解釋道。

除了設(shè)備更換費用之外,微逆在光伏電站生命周期內(nèi)的優(yōu)勢還體現(xiàn)在運維支出上。一般來說,分布式光伏項目布局渙散,特別是戶用光伏,具有小而微、雜而亂的特色,這愈加檢測企業(yè)全體管理和運維能力。而當(dāng)光伏體系需求運維時,一般是組件端或許是逆變器呈現(xiàn)毛病兩種狀況。

“在傳統(tǒng)運維時,面臨組件端毛病需求專業(yè)人士做組串抽檢,再進行修理整改,這種方法周期長、效率低,檢測不充分。面臨逆變器毛病時需求斷電后修理,形成整個體系停機,影響體系全體收益”,崔利廣進一步彌補道,“而在微型逆變器的光伏體系中,運維面臨上述兩種問題就非常便捷,比較傳統(tǒng)逆變器,微逆自帶組件級監(jiān)控,能夠?qū)崟r檢測到每塊組件的電壓、電流、功率、等發(fā)電狀態(tài)信息,運維時直接精準(zhǔn)定位到毛病組件和問題類型。假如需求更換單塊組件或許微逆,也只會影響單片組件的發(fā)電功率,不會讓整個體系停機,而且因為微逆是安全低壓的,不需求專門的電工執(zhí)業(yè)人員,普通老百姓就能夠換新,便利操作的一同也節(jié)省了運維時刻,然后大大進步了整個電站的牢靠性以及體系可用性。”

微逆關(guān)于體系的貢獻并不僅限于此,在整縣推動下,分布式光伏的運用場景日益豐富,但一同也將面臨更多需求處理的問題,例如修建、樹木的遮擋以及而不同朝向組件關(guān)于全體效率的影響。傳統(tǒng)逆變器的光伏體系中,一塊或許部分組件的發(fā)電效率變低,會連帶整個體系的發(fā)電受影響,也便是所謂的“短板效應(yīng)”。而微型逆變器溝通體系的并聯(lián)電路規(guī)劃,則能夠減少乃至徹底消除“短板效應(yīng)”,然后處理了組件功率衰減、遮擋、朝向和角度不同而形成的失配問題,大大進步了發(fā)電量,總體能多產(chǎn)生5%~25%的發(fā)電量,特別適用于城市別墅和新農(nóng)村等戶用光伏的運用。

經(jīng)過昱能科技提供的一組數(shù)據(jù)能夠看到,該體系某天在上午10:30~12:00之間,下午15:30~17:00之間,每塊組件的發(fā)電量都有所不同,乃至在上午屋頂最西面的組件現(xiàn)已近乎滿功率輸出時,最東面的組件才剛剛發(fā)動僅有十幾W的功率輸出。依據(jù)后臺發(fā)電數(shù)據(jù)顯示,在上午10:30~12:00之間,體系發(fā)電量約為8度;若該體系選用傳組串式逆變器,那么組件的發(fā)電功率將受到整串中輸出最小的一塊組件的限制,該段時刻的發(fā)電量約為0.375度。選用微逆的發(fā)電量是選用組串的發(fā)電量的20余倍。體系當(dāng)天發(fā)電為30.19度,那么選用微逆比組串逆變器發(fā)電量高25.4%。

此外,在體系匹配方面,面臨大功率組件不斷遍及的職業(yè)趨勢,崔利廣表示這對微逆企業(yè)來說是“躺贏”。“微逆本身便是組件級產(chǎn)品,單塊組件功率越大,微逆的單瓦出資本錢就越低。由昱能科技自主研制的微逆DS3系列產(chǎn)品便是選用了全新的直流升壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),最高輸出功率達2000W,QT2系列產(chǎn)品,最高輸出功率到達了3600W,全球創(chuàng)始,最大直流輸入電流達20A,可完全滿意182mm、210mm大功率組件關(guān)于逆變器電流的要求,經(jīng)過滿意低電壓、大電流的要求,充分發(fā)揮大功率組件的發(fā)電增益和本錢優(yōu)勢。”

好風(fēng)憑借力,揚帆正當(dāng)時。2022關(guān)于國內(nèi)分布式光伏來說是充滿希望的年份,從微型逆變器廠商角度而言,分布式裝機占比持續(xù)進步,組件級關(guān)斷商場迎來增長,許多利好因素都在催化著國內(nèi)微逆商場的成熟。面臨開展空間寬廣的星斗大海,微逆職業(yè)的應(yīng)戰(zhàn)與機遇并存,征程漫漫,職業(yè)依然任重道遠(yuǎn)。

(本文轉(zhuǎn)載自光伏們)

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