集中、组串微型逆变器、组件优化器、亚组件变流器都是些什么有什么用,靠不靠谱

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集中、组串微型逆变器、组件优化器、亚组件变流器都是些什么有什么用,靠不靠

光伏系统的进展,什么东西都是越做越大,唯有逆变器是越做越小了。

原来只有一种集中逆变器;后来进展出了组串逆变器;再后来有了每个组件装一个的微型逆变器;再后来有了只在组件端处理MPPT优化,把DC-AC功能交还给组串逆变器的组件优化器,和接线盒集成了(智能接线盒);现在甚至消失了针对组件内电池串甚至单个电池优化的所谓"亚组件集成变流器'(Sub-module integrated converter, SubMIC)。

这倒也迎合我们光伏系统分布式进展的大趋势!
01为什么会消失这种东西
为什么会消失这种变流器逆变器分布式进展的趋势?归根结底两点缘由:榨出光伏系统每一毫瓦可以发的电,以及提升光伏系统的牢靠性。

这看起来是很冲突的东西F1方程式的引擎可以榨干每一分马力,可这种高转速引擎也就开个几百公里的寿命。

但其实对光伏系统,却有可能是鱼和熊掌兼得的。

这里听兔子君渐渐道来。

电池在生产的时候,龙生九子各个不同;封装以后,组件与组件的差距进一步放大;再连线,又引入了线损的不同;别说倾角什么的也不行能完全一样。

当把全部的组件连在一起的时候,无论是串联还是并联,都是对电流和电压相互牵制的过程。

就算是设计生产的时候把什么参数都搞成一样,还有鸟屎、树木建筑物遮挡、温度
梯度等外界参数,使得各个电池处于不同的偏置状态。

结果就是发
电量不能最大化,而且有的太阳能电池长期处于反向偏置状态还可
能造成热斑等恶劣后果,严峻影响寿命。

所以组串逆变器消失了,不管别的组串怎么样,我可以把我
自己的组串发电量榨干,并且假如我这个组串挂了,至少别的组串
不受影响;再后来微型逆变器和组件优化器消失了,不管组串上别的
组件怎么样,我可以把我自己的这个组件发电量榨干,并且假如我
这个组件挂了,别的组件不受影响;所以亚组件集成变流器消失了,
不管组件里别的电池怎么样,我可以把我自己的这个电池发电量榨干,并且假如我这个电池挂了,组件里别的电池不受影响。

02效果
分布式变流设备(逆变器、优化器、变流器)对效果的增益毋
庸置疑,只是大小因应用场景而异。

越是地形光照气候简单的系统,组串之间、组件之间、电池之间的发电量变化比较大,分布式变流
设备的价值就越高。

需要考虑到的是,只要是电子设备就会有功率
损耗。

一般来说优化器的CEC效率是高于一般逆变器的,而一般逆
变器又高于微型逆变器,微型逆变器又高于亚组件变流器。

传统认
为3-4kW系统是拐点,低于这个大小的光伏系统比较适合于微型逆
变器以下的分布式布局。

随着电力电子技术的提升,价格不断降低,这个拐点应当是不断提升的。

值得留意的是,新型电子元件采纳的
差分功率处理模式(DPP),只在发电功率的失配的状况产生作用,所
以无论是效率、寿命还是元器件的大小,都有特别大的提升。

03寿命
这个也许是最值得关怀的事情。

绝大多数人,包括兔子都有
这样的疑问电子元件自己也有寿命啊,加在光伏系统甚至组件里面,靠谱不靠谱?当然分布式变流器解决了电池组件反向偏置等等让太阳
能电池大幅"折寿'的问题,但是本身的寿命不靠谱的话,岂不是两
相抵消甚至更惨?这是很要命的问题。

假如是假设变流器寿命无限长,仅仅从提升光伏组件寿命来看,根据低于80%发电量就报废来算,微型逆变器和组件优化器基
本可以提升光伏系统5年的寿命,而亚组件变流系统可以提升10年
寿命。

假如是引入电力电子设备的寿命,光伏系统寿命上的收益就
要少许多。

依据一般标准半导体元器件标准,25年质保,依据Weibull概率模型,25年后会有5%的原件失效,50年后会有20%的
原件失效。

这样的话微型逆变器和组件优化器基本上不会对光伏系
统寿命提升有任何关心,而亚组件变流器依旧可以有大致5年的寿
命提升。

寿命提升直接导致度电成本下降,假如有很好的商业模式的
状况下,电力电子元件追加的成本可以轻易的被找回来。

提高元件
的牢靠性,削减失效率,是分布式变流器逆变器胜利的关键!。

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