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微型逆变器转换效率

发布时间:2024-07-08 21:50:19 人气:

光伏逆变器寿命是多少年

       不超过10年

       简单来说,逆变器有耗材的逻辑。大型地面光伏电站的寿命,通常在20年左右。而逆变器受内部电子元器件(IGBT、电容、电感等)所限,使用寿命一般不超过10年。

       换言之,光伏电站一生中,至少要用2个逆变器。这导致逆变器需求不仅受益于光伏的增量,还会受益于存量。

       市场情况

       2014年时,最先进的光伏逆变器转换效率可以到98%,其中串接型逆变器(string inverter)会用到住家或是中型的光伏系统,而中央型的逆变器会用到大型的商用系统甚至电网等级的市场。

       中央型逆变器及串接型逆变器的市占率分别为50%及48%,微型逆变器的市占率只有不到2%。

       以上内容参考:凤凰网-左手光伏,右手储能,逆变器要逆天了?

       以上内容参考:百度百科-光伏逆变器

光伏逆变器原理

       光伏逆变器

       光伏逆变器是可以将光伏太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电的逆变器,可以反馈回商用输电系统,或是供离网的电网使用。 其是光伏阵列系统中重要的系统平衡之一,可以配合一般交流供电的设备使用。它有配合光伏阵列的特殊功能,例如最大功率点追踪及孤岛效应保护的机能。

       中文名

       光伏逆变器

       又称

       电源调整器

       分为

       独立型电源用、并网用

       整流电路

       完成整流功能的电路

       平衡压差

       蒲微防水透气阀

       简介

       通常,把将交流电能变换成直流电能的过程称为整流,把完成整流功能的电路称为整流电路,把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。与之相对应,把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变,把完成逆变功能的电路称为逆变电路,把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。

       如上所述,逆变器有多种类型,因此在选择机种和容量时需特别注意。尤其在太阳能发电系统中,逆变器效率的高低是决定太阳电池容量和蓄电池容量大小的重要因素。

       工作原理

       光伏逆变器由升压回路和逆变桥式回路构成,升压回路主要用于将直流电压升压至逆变器输出所需直流电压,逆变桥式回路主要用于将升压后的直流电压转换为固定频率的交流电压。因此,经升压回路和逆变桥式回路完成将直流电转换为交流点的功能。

       发展

       2005至2010年,全球光伏逆变器市场规模由10.7亿美元增至71.8亿美元,年复合增长率为46.3%。欧洲、亚太地区及北美地区太阳能光伏产业的发展是光伏逆变器市场增长的主要推动力。

       国内光伏逆变器与欧美企业相比,在价格、成本方面均有一定的成本优势,比如2012年SMA所销售逆变器产品的平均价格和平均成本分别为0.19欧元/W、0.15欧元/W,阳光电源则分别为0.69元/W、0.46元/W。另外随着太阳能逆变器产业不断发展,可观察到太阳能逆变器出现与模块品牌或系统品牌结合的现象。且大厂不断加强在各地市场布局,不管是透过代理商进入市场或在当地设工厂。而随着越来越多竞争者加入太阳能逆变器产业,预期制造商与经销商的毛利将逐渐降低。——(2014年全球光伏逆变器市场价格指数浅析)

       目前,光伏逆变器产品价格将进入平缓的下降期,预计到2014年底将下降至0.4元/W,2015年底将跌破0.4元/瓦,在价格继续下滑的背后,预计2014年光伏逆变器收入增长7%至102亿美元。

       据《2013-2017年全球光伏逆变器行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》监测数据显示,2007年我国光伏新增装机量仅20MW,到2010年国内光伏新增装机量约520MW,是2009年228MW装机量的2倍多。2011年我国新增装机量达到2.9GW,在全球排名第四。

       前瞻网预计,2015年我国光伏逆变器需求量将达到5.0GW,2020年将达到10GW。

       在我国“十一五”期间,诸如逆变器等光伏发电配套设备多处在研发和创新阶段,较少受到政策关注。“十二五”时期,光伏发电市场的趋势是向全产业链发展,晶硅、组件以外的配套设备将受到市场与政策的进一步关注,发改委将逆变器列入指导目录鼓励类,就是这一趋势的体现。

       2010年,我国光伏并网容量达500兆瓦,逆变器市场在5亿元左右。目前,“十二五”国内的光伏装机容量目标大幅上调到10GW,较之前公布的目标翻了一番。假设这些装机全部并网,按照1元/瓦造价计算,预计到2015年,国内逆变器市场将达到100亿元。

       随着光伏逆变器行业竞争的不断加剧,大型光伏逆变器企业间并购整合与资本运作日趋频繁,国内优秀的光伏逆变器生产企业愈来愈重视对行业市场的研究,特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。正因为如此,一大批国内优秀的光伏逆变器品牌迅速崛起,逐渐成为光伏逆变器行业中的翘楚![2]

       光伏逆变器是电力电子技术在太阳能发电领域的应用,行业技术水平和电力电子器件、电路拓扑结构、专用处理器芯片技术、磁性材料技术和控制理论技术发展密切相关。

       [3]另外,功率等级在200 瓦~500 瓦的微型逆变器,可方便地在幕墙、窗台、小型屋面上使用,在最近几年也成为一个细分市场热点。组串型光伏逆变器单相产品以升压电路+单相无变压器拓扑结构为主;组串型光伏逆变器三相产品以升压电路+三相三电平无变压器拓扑结构为主;电站型光伏逆变器以三相桥式电路拓扑为主,同时包括无变压器和有变压器两类。光伏逆变器重点关注以下技术指标:高效率:光伏逆变器的转换效率的高低直接影响到太阳能发电系统在寿命周期内发电量的多少。

       根据产品型号的不同,国际一流品牌的产品的转换效率最高可达98%以上。长寿命:光伏发电系统设计使用寿命一般为20 年左右,所以要求光伏逆变器的设计寿命需要达到较高水平。高可靠性:光伏逆变器发生故障将会导致光伏系统停机,直接带来发电量的损失,所以高可靠性是光伏逆变器的重要技术指标。宽直流电压工作范围:因为单块太阳电池组件的输出直流电压比较低,所以在实际应用中需要进行多块串联,得到一个较高的直流电压,再进行多组并联后输入到光伏逆变器。由于不同功率、不同电压的光伏电池、不同的串并联方案组合,要求对同一规格的光伏逆变器能够适应不同的直流电压输入。所以,光伏逆变器具有越宽的直流电压工作范围,就越能适应客户的实际应用需求。

       符合电网并网要求:各国电网对于接入电网的设备都有着严格的技术要求,包括并网电流谐波、注入电网直流分量、电网过欠压时保护、电网过欠频时保护、孤岛保护等。随着大量可再生能源发电设备的接入,对电网的运行、调度提出了新的挑战,电网提出了如低电压穿越、无功补偿、储能等新要求。

微型逆变器的介绍

       微逆变器技术提出将逆变器直接与单个光伏组件集成,为每个光伏组件单独配备一个具备交直流转换功能和最大功率点跟踪功能的逆变器模块,将光伏组件发出的电能直接转换成交流电能供交流负载使用或传输到电网。

       当电池板中有一块不能良好工作,则只有这一块都会受到影响。其他光伏板都将在最佳工作状态运行,使得系统总体效率更高,发电量更大。在实际应用中,若组串型逆变器出现故障,则会引起几千瓦的电池板不能发挥作用,而微型逆变器故障造成的影响相当之小。

       微型逆变器几大优点

       1、尽量提高每一逆变电源模块的发电量,跟踪最大功率,由于对单块组件的最大功率点进行跟踪,可大大提高光伏系统的发电量,可提高25%。

       2、此外,每一模块都具备监控功能,降低系统的维护成本,操作更加稳定可靠。

       3、配置灵活,在家用市场可以按照用户财力安装光伏电池大小。

       4、无高压电、更安全,安装简单,更快捷,维护安装成本低廉,对安装服务商依赖性减少,使太阳能发电系统能由用户DIY。

       5、成本与集中式逆变器相比成本相当,甚至更低。

为什么微型逆变器都用反激电路,反激电路有什么优点好处

       微型逆变器通常使用反激电路的原因有几点优势:

       简单结构:反激电路相对于其他拓扑结构来说,具有相对简单的电路结构,这使得设计和制造成本相对较低。

       高效率:反激电路在一些功率范围内能够提供较高的转换效率。这对于微型逆变器而言是一个重要的考虑因素,尤其是在便携式电子设备和太阳能逆变器等领域。

       紧凑设计:反激电路允许实现相对紧凑的设计,这对于微型逆变器的空间限制非常重要。紧凑的设计也有助于提高功率密度。

       适应性:反激电路在不同输入电压下仍能保持相对稳定的输出,这增加了微型逆变器的适用范围。这对于应对电源波动或不稳定性是非常有益的。

简述逆变器的选型

       光伏并网逆变器的常见类型

       目前我国光伏电站采用的逆变器结构主要有:集中式光伏逆变器系统、组串式光伏逆变器系统、集散式光伏逆变器系统以及微型逆变器等。下面简单介绍一下集中式逆变器和组串式逆变器的的特点(后期会陆续介绍其他类型的逆变器):

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       1.1集中式光伏逆变器

       集中式光伏逆变系统是大型光伏电站普遍采用的电能变换装置,也是目前最为成熟的技术方案之一。集中式光伏逆变系统采用一路最大功率点跟踪(MPPT)输入,集中MPPT寻优、集中逆变输出,

       集中式逆变器是将很多光伏组串经过汇流后连接到逆变器直流输入端,集中完成将直流电转换为交流电的设备。集中式逆变器通常使用单级两电平三相全桥拓扑结构,大功率IGBT和SVPWM调制算法,通过DSP控制IGBT发出两电平方波,通过LCL或LC滤波器滤波后输出满足标准要求的正弦波。

       集中式逆变器常见的输出功率为500kW、630kW,以500kW集中式逆变器应用业绩最多,集中式逆变器转换效率通常>98.3%,中国效率>97.5%,每台逆变器具有1路MPPT,MPPT电压跟踪范围为500V~850V,2台逆变器组成1MW方阵,通过一个双分裂绕组变压器升压后接入35kV中压电网。

       目前国内还有最新的直流1500V集中式逆变器,单价功率1.25~3.125MW,采用逆变升压一体结构,组成2.5MW~6.4MW的发电系统,适合目前平价电站的建设。

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       集中式逆变器的优点:

       1、安装相对简单,更方便维护。

       2、该逆变系统采用单级式控制方式,控制相对简洁,相关技术比较成熟,单位系统造价低。

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       集中式逆变器的缺点:

       单台集中式光伏逆变器仅具备一路MPPT路数,针对光伏电池板组件之间存在的匹配偏差,无法做到对每一光伏电池板组串精确地跟踪控制,造成电池板利用效率降低。特别是山地电站的大规模涌现,其应用场景受地形限制,无法保证所有组串朝向、倾角按照最优方式配置,单路MPPT方案的集中式光伏逆变器很难满足现场应用要求。

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       1.2组串式光伏逆变器

       组串式光伏逆变系统最初是针对屋顶光伏等小型光伏发电系统设计的,可直接接入低压电网,不需要隔离变压器或升压变压器,特别适合于低压并网的分布式光伏发电。

       为了更好地解决光伏电池板组件“失配”造成的发电量的损失,在大型光伏电站中也出现了以小功率组串式光伏逆变器组成的光伏逆变系统,通过对光伏电池板组件子方阵的分散MPPT优化,交流汇接并联后集中升压并网,从而较好的解决了大型光伏电站因光伏电池板组件“失配”导致的发电量损失。

       组串式逆变器是基于模块化的概念,将光伏方阵中的每个光伏组串连接至指定逆变器的直流输入端,各自完成将直流电转换为交流电的设备。组串式逆变器通常使用两级三电平三相全桥拓扑结构,选用中小功率IGBT和SVPWM调制算法,通过DSP控制IGBT发出三电平方波,通过LCL或LC滤波器滤波后输出满足标准的正弦波。

       组串式逆变器常见的输出功率为1~10kW、20kW~40kW、50kW~80kW,逆变器的最大转换效率为98%以上,中国效率高达98.4%以上,每台逆变器具有多路的MPPT,MPPT电压范围通常为200V~1000V(1~5kW小功率逆变器的MPPT范围一般是80V~500V,直接接入用户电网侧),通过交流汇流后经双绕组变压器接入35kV中压电网。

微型逆变器的规格参数

       直流输入功率 180~310W 最大输入电压 55V 启动电压 20V MPP电压范围 22~45V MPPT数量 2 最大输入电流 12A(12A/ 12A) 额定输出功率 500W 最大输出电流 2.27A 额定电网电压 220Vac (单相) 电网电压范围 187~270Vac 额定电网频率 50Hz 电网频率范围 47.5~50.5Hz 总电流波形畸变率 < 3 % (额定功率) 功率因数 >0.99 孤岛保护 具备 直流反接保护 具备 交流短路保护 具备 漏电流保护 具备 最大效率 95.5% 欧洲效率 95% 防护等级 IP65 夜间自耗电 <0.12 W 工作温度范围 -40~+65℃ 相对湿度 0~95% 冷却方式 自然风冷 通讯方式 电力载波 从目前来看,微逆变器的优点非常明显,在实际应用中,若组串型逆变器出现故障,则会引起几千瓦的电池板不能发挥作用,而微型逆变器故障造成的影响相当之小,由此可见,微逆变器的前景非常广阔,相信在未来,微逆变器将掀起逆变器领域的变革浪潮。

       早期的光伏电站只需可以发电就好了,2.0时代开始需要知道大概有多少发电量,而到了3.0时代,光伏电站不仅要发电,而且需要有智能运维,需要知道每片组件的发电量。当光伏电站真正进入到千家万户,安全的问题就显得愈加重要,因为一些新技术的出现,使光伏电站从上而下地与互联网技术交织在了一起,如果没有这些运维技术、检测技术、安全防护技术等等,能源互联网就是空谈。落到实地就是3.0时代的特性,把互联网概念和运维的商业模式结合在一起,这就是能源互联网。

微网逆变器有什么特点

       微网逆变器是一种用于将直流电源转换为交流电源的装置,通常用于与微网系统(小规模电力网络)集成。以下是微网逆变器的一些特点:

       逆变功能:微网逆变器的主要功能是将从太阳能电池、风力发电机等直流源获得的电能转换为交流电。这使得可再生能源可以被微网系统有效利用。

       并网能力:微网逆变器通常具有并网功能,允许将产生的电能注入到主电网中,或者从主电网获取电能。这使得微网系统能够与主电网交互,实现能源的灵活调度。

       智能控制:微网逆变器通常配备智能控制系统,能够监测电网状态、负载需求和可再生能源的供应情况。这样的智能控制有助于优化能源的利用和微网系统的稳定运行。

       电网支持:一些微网逆变器还具有电网支持功能,可以在电网发生故障或不稳定时提供支持,维持微网系统的运行。

       高效率:微网逆变器通常设计为高效能的设备,以最大程度地转换直流电源为交流电源而减少能量损失。

       多功能性:一些微网逆变器还具备多种功能,如储能系统的充放电控制、无人机充电等,以满足不同应用场景的需求。

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