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2017-06-12
2015光伏地面電站質量受關注 電站型逆變器選擇有竅門

2013年起,國家一系列利好政策刺激下,光伏發電產業可謂迎來了春天,甚至有人將剛剛過去的2014譽為分布式光伏發展元年。呼聲很高,結果卻不盡人意,2014年分布式光伏建設歷經掙扎后仍未能如期完成目標。反觀地面光伏電站,2012-2014短短三年內,實現了在我國西部大規模集中建設與并網,奠定了其在光伏發電產業格局中的重要地位。

國家能源局新下發的《關于征求2015年光伏發電建設實施方案意見的函》中也顯示,2015年新增光伏電站的裝機目標為15GW,其中集中式光伏電站8GW,分布式光伏7GW。與2014年不同,今年的地面電站建設目標高出分布式。由此可見,在當前分布式光伏仍處在起步發展階段的重要時期內,地面電站仍然是中國光伏行業發展的重要支柱。

但值得注意的是,地面電站建設規模數量日漸擴大,諸多問題也開始浮出水面。根據北京鑒衡認證中心的一項調查顯示,在調研的425座太陽能電站中,30%建成3年以上的電站都不同程度出現了問題。其中,不少問題都出現在各類電氣設備上,尤其是作為光伏系統核心設備的光伏逆變器,其表現直接關系到電站運行質量與壽命。

據了解,2010年-2014年國內逆變器企業數量波動劇烈,達到幾百家。良莠不齊的逆變器公司給逆變器產品的質量及聲譽造成直接影響,這幾年中,西部一些電站出現的逆變器問題相當一部分跟供貨廠家有很大關系,但不是每家企業的逆變器都有問題,選擇注重產品質量和技術先進性的逆變器品牌對電站質量及運維便利極為重要。

那么問題來了,地面光伏電站選擇逆變器時都有哪些方面需要重點考慮?下面就跟大家分享幾條實操中總結出來的電站型逆變器選擇經驗。

1. 逆變器的研發設計要對西部惡劣的自然環境有充分預估

地面電站中出現的很多問題與電站安裝環境都息息相關,中國地面光伏電站主要集中在寧夏、內蒙古、甘肅、青海、新疆等西北地區,主要的土地類型為國有未利用戈壁、沙漠及荒地等,環境非常惡劣。其中,高熱、高寒環境會造成逆變器壽命減短,高海拔、多風沙環境會影響電氣絕緣與散熱問題,甚至存在老鼠、蟲子等爬進逆變房中新陳代謝造成的腐蝕性問題等。

近幾年西北電站中的大范圍使用證明,國內逆變器品質大部分都符合了應對嚴苛環境的條件,而個別企業在技術方面的創新仍不斷提高著對嚴苛環境的抵御能力。以國內新晉技術創新品牌——茂碩電氣為例,其SC500-1000KTL集中型逆變器在風道設計中便采用了分散熱源的創新設計,同時配合德國風機為設備在高熱環境中提供更佳的散熱性能,在溫度-30°C ~ +55°C范圍內可連續可靠運行。茂碩電氣研發團隊還針對西部自然環境,對逆變器進行了專門的防風沙、防腐蝕、抗低溫等應用設計。

2. 逆變器要面對嚴苛的電網要求

中國的光伏除少量在西部無電地區和東南部海島應用的離網微網應用以外,大多都需要接入電網,而一定規模的光伏發電接入電網將對電網的穩定性產生沖擊。西部大型地面光伏電站受本地用電量小限制,所發電量主要通過升壓后并入高壓電網進行輸送,考慮到電網穩定與安全等因素,電網公司會對其接入方案的友好性方面要求格外嚴格。

據國家電網相關人員介紹,諧波干擾是電網接入非常重要且強制性的指標之一,國內設備招標中一般要求THDI<3%。茂碩電氣SC500-1000KTL集中型逆變器通過創新的磁件設計,不僅大大提高了機器整體轉換效率(98.8%)同時還大大降低諧波干擾(THDI<2%),而據了解能夠做到THDI<2%的逆變器企業包括茂碩電氣在內目前國內僅有兩家。

另外,茂碩電氣SC500-1000KTL集中型逆變器各類保護功能力求做到全面,順利通過電網故障穿越測試,更好地適應弱電網場景;目前采用薄膜電容,可承受1000V直流電壓;同時,具備夜間SVG功能,能夠降低電網損耗、保持電網穩定。

3. 利用現有條件盡量提高發電量

從投資收益的角度來講,提高發電量是逆變器最直接最根本的任務,也是考驗一個逆變器品牌的主要指標之一。大型地面電站在自然環境、組件條件、電站設計已基本定型的情況下,就必須通過逆變器層面的技術創新來提高整個系統發電量。目前國內存在的眾多逆變器產品,質量參差不齊,能夠真正做到高效、穩定發電的品牌屈指可數。

逆變器如何通過技術創新提高系統發電量?仍以茂碩電氣集中型逆變器為例。 SC500-1000KTL采用了多項創新專利技術,保證機器轉換效率做到行業領先水平:采用專利磁件設計,將最高轉換效率提高到領先行業其他品牌的98.8%;功率單元使用模塊化設計,實現智能啟動與休眠,保證系統輕載時發電效率,有效提高弱光發電量;自發電、站用電、PV直流電三種供電方式,增強機器運轉可靠性;新增可選雙路MPPT設計,可根據實際情況增加系統發電量。

4. 重點考慮維護便利性

對一個設計壽命達到25年的地面電站來講,可靠穩定的運行才是真正利益最大化的保障。而作為光伏系統的核心設備,逆變器安裝與維護的便利性,不僅關系著人工、設備等的資金投入,同時更直接關系到系統發電產出。

茂碩電氣集中型逆變器針對大型光伏電站設計,采用國際首創的多電平拓撲結構,開創業內最高功率密度(同等功率體積最?。?,MW系統使用2.5米集裝箱,體積更小、重量更輕,極大的方便了用戶安裝;同時逆變器采用創新散熱風道設計,實現前維護、靠墻安裝,大大增強了安裝維護便利性;研發人員設計過程中,針對易損器件、線路板等易拆卸性進行專門設計,極大縮短故障設備維護時間。提高維護效率只是一種備用手段,茂碩電氣以完美的品質將產品故障率降到最低才是對電站運營真正的福音,而集團公司茂碩電源近10年的電源產品生產經驗在這方面也為茂碩電氣提供了有力的保障。

5. 從接入方案中尋覓是否可以節約設備投入

光伏電站建設作為一種商業投資,投資收益率是各方關注的重點,在充分考慮到系統轉換效率及運行穩定性后,其實可以從逆變接入方案中繼續尋覓一些可以節約一次性投入的小亮點。

SC500-1000KTL集中型逆變器可選擇集成8路直流輸入斷路器,為用戶減少直流配電柜和直流并柜電纜投入成本;另外,多機直接并聯時可選用雙繞組變壓器,節省部分設備投入等等。作為國內功率密度最大而功能最全的集中型逆變器,茂碩電氣SC500-1000KTL系列產品還有很多小而專的技術創新值得大家仔細推敲,在此不一一列舉。

最后,將主題回歸到對未來光伏地面電站的美好期待上。希望,隨著國內光伏裝機量逐步增多,光伏地面電站質量問題能夠被越來越多的行業同仁關注,從而被一一解決掉。相信在2015年及未來更長時間中,業主在光伏電站逆變器選擇時,能夠將更多的目光投向那些擁有品牌、口碑、技術成熟度的企業,更多的考慮逆變器自身的可靠性、穩定性、安全性以及技術創新性。

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