效率更高、功能更強、價格更低、操作更簡單、維護更方便是電子行業一個普遍規律,光伏系統中的逆變器,更是見證了這一行業的快速發展,逆變器主控制芯片,由2407,到2812,再到28335,短短5年,便是三級飛躍。
圖為深圳市中興能源大廈2.5MW光伏電站,建設時間約為2009年,其中逆變器用了某知名品牌集中式逆變器和組串式逆變器,到2014年,經過5年多風風雨雨時間洗禮,集中式逆變器還在崗位上工作,期間因為光伏并網標準的變化,廠家會過來升級軟硬件和作一些設備維護,保障逆變器安全穩定的工作。而組串式逆變器,因為各種原因,廠家上門服務機會很少,逆變器安裝在室外,經受5年多的日曬雨淋,老化十分嚴重,有幾臺機已不能正常發電,業主經多方考慮,更換了另一個國產品牌的逆變器。
為什么業主會主動“放棄治療”有故障的組串式逆變器,而更換一個全新的逆變器呢?
這就要從設備維修性去比較:組串式逆變器一般采用整機更換方式,對于電站維護者素質要求比較低,對設備維修者要求很高。集中式逆變器一般采用模塊維修方式,整機分為若干模塊,維修工程師先檢測是哪一個模塊出現故障,再更換故障模塊。
從設備可維修性考慮,集中式逆變器比組串式逆變器優勢更大:
(1)同樣是維修電路板,差距卻非常大。集中式逆變器設計時,電路板,功率器件,開關器件,磁性元器件等都是采用模塊化設計,維修時只維修部件,而組串式逆變器把控制板,驅動板,功率器件,開關器件等全部集成在一塊電路板上,板上任何一個元器件損壞,都會影響到整機運行,由于器件和芯片更新換代很快,有些芯片過了3-5年就不再生產,這些器件壞了只能更換新機。
(2)集中式逆變器大部分采用標準配件,主電路設計各個廠家也是大同小異,設備過了保修期,可以交給第三方專業公司維護。即使原逆變器廠家由于各種原因倒閉了,逆變器也可以交給另外一個廠家維修。組串式逆變器有的是采用定制的芯片和器件,只能由原逆變器廠家維修,而一旦公司關閉,逆變器壞了只能更換品牌。
(3)集中式逆變器留有較大的空間,便于產品升級換代。電力電子器件和核心控制芯片日新月異,一般3-5年左右就會出新品,促進逆變器效率更高,功能更強。光伏逆變器入網標準也是逐步嚴格,因數隨著光伏發電在電網中的比例加大,對逆變器的要求也要不斷提高。集中式逆變器留有足夠空間,方便逆變器加入新的硬件設備,更找新的功率器件也只需更換模塊,方便產品升級換代,而組串式逆變器空間非常狹窄,一旦設計好,很難加入新的硬件設備,升級換代只能靠更換新的逆變器來實現。
作者簡介:劉繼茂,深圳晶福源市場部業務員,哈爾濱工業大學電力電子研究生。1994年開始從事設備維修和設計工作,2008年開始從事逆變器研發和光伏系統設計工作。研究過國內外100多個光伏電站運行情況,設計過1000多個并網和離網系統,對設備的選型,可靠性設計,運行維護有獨到的理解。