并网光伏逆变器发展趋势
随着新技术、新产品的应用,也不断促进了光伏逆变器技术的进步,使光伏电站的设计更加精细化、系统集成度也进一步提高。光伏逆变器的发展趋势主要体现在大功率、高效率、智能化以及适应性等方面,产品形式也更加多样化,以适应不同应用场景的需求。对于大型地面电站,集中式逆变器一直是主流解决方案,更低的初始投资,更友好的电网接入,更低成本的后期运维是选择集中式逆变器的主要依据。多项实际运行数据表明,在平坦无遮挡的应用场合,集中式逆变器与组串式逆变器发电量基本持平。且集中式逆变器的单机容量在不断增大,1MW以上的系统单元会越来越多,组串式逆变器作为补充,40~100kW等更大功率的组串式逆变器将逐步取代20~40kW的组串式逆变器。而对于分布式光伏发电系统,组串式逆变器由于单机容量小,MPPT数量多,配置灵活,依然是应用主流。
光伏逆变器的发展趋势,主要表现在下列几个方面。
(1)逆变器硬件技术快速提高
SiC、CAN、性能优异的DSP等新型器件和新型拓扑的应用,促使逆变器的效率不断提高,目前逆变器的最大效率已经达到99%,下一个目标是99.5%。
(2)集中式逆变器功率加大,效率提高,电压等级升高
目前已经开发出单机容量2.5MW的逆变器,2MW、2.5MW逆变器将被广泛应用,成为主流。与1MW单元系统相比,2.5MW的单元系统应用可降低成本约0.1元/W,即100MW的电站可降低1000万元的初始投资。同时1500V系统电压也是今后大型电站的发展趋势。
(3)组串式逆变器单机功率不断提高,功率密度加大。
组串式逆变器的功率不断加大,目前最大功率已经做到80kW,功率密度也在不断提高,重量不断降低,以适应安装维护困难的复杂应用环境。40kW逆变器最低重量已经做到39kg。高功率、高效率,高功率密度是逆变器未来发展的方向。
(4)电网适应性不断增高,各种保护功能更加完善
随着技术的发展,逆变器对电网的适应能力进一步加强,漏电流保护、SVG功能、LVRT、直流分量保护、绝缘电阻检测保护、PID保护、防雷保护、光伏组件正负极接反保护等不断完善的保护功能,使光伏系统的运行更加安全可靠。
(5)逆变器的环境适应能力不断提高。随着沿海、沙漠、高原等各种恶劣环境下的光伏电站应用增多,逆变器的抗腐蚀性、抗风沙等环境适应性能不断提高,确保了恶劣环境下的高可靠性。
(6)“光伏+互联网”实现光伏系统数字化
在今后的光伏发电系统中,基于云存储和计算的电站管理平台将广泛应用,成为主流。通过云计算、大数据平台对光伏电站进行实时全面掌控,自动化运维,持续优化,实现光伏电站的智慧化运营和运维管理,使电站的运营管理更加直观和智能化,提升了电站的资产价值。
(7)“光伏+储能”的组合将成为解决“弃光”、平滑输出以及构建智慧微电网系统的重要环节。
随着分布式光伏发电如火如荼的发展,储能技术也开始微风渐起。储能技术的应用,除了存储能量、解决弃光弃风问题以外,还可以用于电网的调峰调频、微电网的建立以及户用系统余电的存储等,其应用前景非常广阔。