6月10日,曹仁賢一如既往的出現在2015年德國慕尼黑展會上,近兩年比較少在國內行業活動露面的陽光電源掌舵人,對國際第一光伏展會顯得尤為重視,雖然Intersolar已經在逐年縮小,但余威仍在。
德國是最早撐起來的光伏市場,也因此成為中西方一線光伏制造公司比試最新產品及技術的試驗場,對于以技術著稱的陽光電源而言,越嚴苛越能證明其價值。陽光電源的光伏逆變器技術在國際上被認可,也代表了中國制造業轉型中國創造的艱苦奮斗的成果受認可。
今年的陽光電源以“全線99%”的參展主題進駐該展會,這次展示的產品,除了在上海SNEC發布的五款新品,陽光電源還隆重發布了最新研制的組串式逆變器SG80KTL。據介紹,SG80KTL是全球目前功率最大的組串式逆變器,輸出功率為80kW,轉換效率高達99%,是陽光電源在99%系列逆變器家族的新成員。
如同組件轉換效率一樣,逆變器轉換效率同樣對光伏電站發電量負有決定性影響。逆變器發揮著將光伏組件發出的直流電轉換成交流電,并將這些交流電輸送至電力公司電網的作用。逆變器的轉換效率高,供電站使用及出售的電力就可增加,與收益率存在直接聯系。
自陽光電源2014年5月發布第一款99%效率60kW組串逆變器后,2015年5月發布99%效率的500kW逆變器。本次發布的SG80KTL是在向業內傳達一個關于高效率的信號。據了解,此前國內逆變器效率普遍在97-98%徘徊,很難達到99%的高效紀錄,一家公司要實現全線產品達到99%,則更加困難。
陽光電源為什么能實現全線99%,還如此高調的宣布?
曹仁賢在接受PV-Tech采訪時表示“:逆變器是我們的核心業務,我們所做的一切都是為了促使我們的客戶不斷獲得更大的成功,是為了能幫助我們的客戶節約每一分錢。為了做更好的逆變器、提升光伏系統的發電量,使客戶投資的每一分錢價值最大化,陽光電源一直尋求在各個環節的技術改進和方案優化。從十年前追趕歐美對手的90%效率標桿,到推出全線99%效率的逆變器,陽光人始終緊跟世界先進水平,并穩步超越一個個同行,獲得更多光伏電站投資人的信任。”
2003年我國在上海奉賢成功實現第一個光伏并網運行項目,其中采用的并網逆變器就是陽光電源研制的,陽光電源是國內最早一批研發逆變器產品的公司,也因此伴隨中國光伏市場一同成長。
中國日照資源豐富的地區大部分處于西北廣袤的荒漠,適合建造大型集中式電站,早年大型集中式逆變器技術主要掌握在SMA、ABB等國外巨頭企業手中。為了破除國外壟斷、發展國有品牌,陽光電源投入巨大資源研發大型集中式逆變器,創造了多個行業標桿。
如今,在中國市場上陽光電源成功戰勝了國外巨頭,占據國內市場占有率第一的位置,成為中國光伏逆變器行業當之無愧的領航者。“陽光電源當時推出的業內最大單機功率500kW的逆變器,迄今為止仍然是光伏逆變器行業應用最廣泛的集中式逆變器機型。”一位業內同行高層介紹道,陽光電源的優勢還是在于其專注技術。
據介紹,這些與陽光電源擁有一支具有實力研發團隊有關,其電路拓撲與算法研發團隊由10余名電力電子專業博士帶領。團隊攻克了諸如多機并聯諧振抑制、多機并聯LVRT、弱網適應等多項業界難題,并擁有低損耗PWM調制策略、反PID策略等數十項發明專利。
該團隊緊密關注高校最新研究成果及行業最新技術動態,從理論上探索實現99%效率的技術突破點和創新點;借助先進的RT-LAB半實物仿真平臺,快速驗證方案可行性及效果;產品研發環節快速響應,無縫接入團隊的研發成果。
功率研發團隊由約10名資深工程師領導,涉及電力電子、微電子、半導體材料等相關專業。與行業內其他廠家不同,陽光電源的功率研發一直與國內外半導體龍頭企業保持密切合作,并建立聯合實驗室。團隊建立了完善的功率測試平臺,通過對功率半導體晶圓及封裝材料特性、寄生參數等進行認知研究,使半導體器件技術與電力電子技術深度融合。陽光電源率先在逆變器中規模應用了最新的SiC器件,三電平IGBT模塊。
在產品全線效率99%的道路上,團隊圍繞降損提效成立專案組,將設計方案的每個環節都重新評估,認真細致到每個電阻電容的選型,每條PCB走線設計及每個寄生參數的影響,在電流或電壓波形上一點點小的抖動都不會放過,力求每個細節都成竹在胸。通過理論計算、仿真論證,及高低溫、高低壓等各種工況的長期驗證后,突破效率99%的方案逐漸成熟與穩定。
磁性器件設計團隊針對此次新品的開發,除了應用常規的磁路仿真外,重點對漏磁分析、高頻損耗和渦流損耗分布情況進行剖析,尋找效率提升點,并嘗試新型磁性材料。經過多輪閉環測試及對比測試,最終對不同機型確定了最佳的磁性設計方案,相比傳統方案至少降低了0.2%的損耗。
熱流設計團隊大部分由具有中國科學技術大學、華南理工大學、合肥工業大學等國內知名高校研究生學歷的工程師組成,平均設計經驗5年以上。在熱仿真模擬方面,采用ANSYS高級熱仿真軟件,精準預測產品熱性能,捕捉測試設備無法測量的散熱障礙。同時,結合高性能測試設備,對整機熱-流-固-磁綜合考量,合理布局優化,在確保散熱優良的前提下,最大化產品空間利用率,將產品體積和重量縮小到極致。針對不同需求,采用先進的槽道相變散熱、熱虹吸相變散熱和熱管散熱等高熱流密度或超高熱流密度散熱技術,比傳統散熱措施降低15℃以上,確保產品具有超高的可靠性和使用壽命。
陽光電源的多個團隊共同協作,在歷經多年的艱苦研發之后,終于達到全線效率99%的目標。負責研發的陽光電源副總裁趙為博士表示,“專注于逆變器”是公司的核心競爭力,逆變器不僅高效率,更要高質量、高安全。數字“99%”代表了我們在技術上取得的突破,也是對我們背后研發團隊的肯定,但這絕不是陽光電源研發的最終點。目前,陽光電源的目標已經鎖定在了“99.5%”,相信在強大的技術團隊和平臺的支撐下,這一目標的實現將不會太遠。