并網光伏逆變器的發展是和光伏電池板及光伏電站的發展緊密相連的,逆變器的功率完全是由光伏電站設計的需求決定的。德國的SMA是逆變器的代表公司,其逆變器產品發展歷史如下:
1991年,推出第一臺光伏逆變器產品,室內安裝,有LCD顯示,能與計算機通信;
1995年,推出組串式逆變器Sunny Boy產品,室外安裝;
2002年,推出集中式逆變器Sunny Central產品,功率100kW;
2006年,推出組串式逆變器Sunny Mini Central系列產品,效率達到98%,廣泛用于歐洲的地面電站;
2009年,推出大功率集中式逆變器Sunny Central系列產品,功率達到500kW;
2010年,推出三相組串式逆變器Tripower系列產品,最大功率17Kw,
從SMA的產品發展歷史我們可以看到光伏逆變器發展的幾個階段:
1)組串式逆變器是最早出現的逆變器,幾乎是伴隨著光伏電站發展的歷史發展起來的。SMA的組串式產品從1995年開始面世,當時的光伏電站容量很小,多為1~2kW左右;
2)隨著光伏電池板的發展,光伏電站容量越來越大,2002年SMA推出了集中式逆變器,但功率并不大,僅為100kW左右;
3)2006年,電站容量進一步變大,SMA推出的SMC(Sunny Mini Central)系列產品由于效率高,室外防護,安裝方便,在屋頂電站及地面電站中都占據了相當大的市場份額。2008年隨著德國的并網法規越來越完善,歐洲各國的補貼政策陸續出臺,光伏電站在歐洲蓬勃發展,此時由于大功率的集中式逆變器不多,SMC系列產品用三臺單相機外加控制器組成的三相系統成為地面電站配置的主流,組串式逆變器開始廣泛應用于大型的地面電站;
4)由于組串式逆變器價格較高,SMA 2009年推出大功率的集中式逆變器產品,滿足大型的地面電站的要求。但同樣是2009年,Danfoss推出了10~15kW三相組串式系列產品,由于MPPT數量多,防護等級高,設計更加靈活,安裝維護方便,受到市場追捧,廣泛用于大型地面電站中。2010年SMA推出的三相組串式產品STP系列迅速成為其主力發貨產品,在歐洲廣受歡迎。此后在歐洲的大型地面電站中,集中式逆變器由于成本上占有優勢而應用較多,但組串式逆變器也占有一定的市場份額;
5)自2013年以來,組串式逆變器由于競爭激烈,價格下降很快,采用用組串式逆變器方案的地面電站系統成本正在逐步接近采用集中式逆變器方案的電站。國際咨詢公司IHS在2014年4月發布了一個重要的調查結果:通過對300家太陽能安裝商、經銷商及設計、采購和施工(EPC)公司調查的結果表明,在規模超過1MW的大型光伏發電站中,組串式逆變器的接受程度越來越高。根據IHS調查,40%的逆變器買家目前考慮組串式逆變器而非集中式逆變器,由于它們可以提供更好的靈活性,并減少電力損失。IHS資深光伏市場分析師科馬克.吉利根(CormacGilligan)表示:“該調查證實,過去一年大型系統對組串式逆變器的接受不斷增加,反映出IHS預期的這些產品將在幾個關鍵光伏市場獲得份額。大型系統中太陽能買家越來越偏愛組串式逆變器而非中央逆變器最常見的原因是,更好的系統設計靈活性、故障情況下最小的損失以及較低的壽命系統成本。”
從逆變器發展的歷史中可以看到,組串式逆變器在歐洲用于大型地面電站的歷史比集中式逆變器更久,技術也非常成熟。國內的華為,陽光等逆變器廠商的組串式產品也已廣泛用于國內外的地面電站中。在2014年的慕尼黑的intersolar論壇上,資深的光伏從業人士Manfred Bachler(曾是全球最大的EPC廠商Phoenix solar的首席技術官)就提出了用組串式逆變器改造現存的集中式逆變器的方案,給出的結論是5~6年可以收回改造的成本,主要的原因是因為集中式逆變器維護麻煩,可用性差,僅僅在可用度方面就比組串式逆變器低%。[因為集中式逆變器維護麻煩,可用性差,僅僅在可用度方面就比組串式逆變器低6%,并給出結論:5~6年可以收回改造的成本。]