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交流可调电源厂家解析光伏并网逆变器的现状及开展前景

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日期:2012-12-19  阅读1782次

交流可调电源厂家解析光伏并网逆变器的现状及开展前景

地球外表每年接收太阳辐射能量高达5.4*1024J,若能将其中的十万分之一转化为电能,就能够满意目前全世界的能耗需求,因此,太阳能发电对缓解日益重大的环境和动力危机具备特别重要的意义,太阳能发电重要指光伏发电。据统计资料显示,目前光伏发电系统中,靠近99%的安装容量为并网运用,这是因为并网运用绝对独立光伏系统有老本低和免保护等劣势,并网式光伏发电系统式当今开展方向,全世界并网式光伏系统年增添率约为25~30%。

并网逆变器作为光伏电池与电网的接口安装,将光伏电池的电能转换成交换电能并传输到电网上,在光伏并网发电系统中起着至关重要的作用,现代逆变技巧为光伏并网发电的开展供给了强有力的技巧和实践支撑。并网逆变器正朝着高效力、高功率密度、高牢靠性、智能化的方向开展。并网逆变器性能的改良对于进步系统的效力、牢靠性,进步系统的寿命、降落老本至关重要。

交流可调电源厂家--逆变器技巧开展过程

逆变器技巧的开展始终与功率器件及其控制技巧的开展严密联合,从开端开展至今阅历了五个阶段。

第一阶段:20世纪50-60年代,晶闸管SCR的降生为正弦波逆变器的开展发明了条件;

第二阶段:20世纪70年代,可关断晶闸管GTO及双极型晶体管BJT的问世,使得逆变技巧得到开展和运用;

第三阶段:20世纪80年代,功率场效应管、绝缘栅型晶体管、MOS控制晶闸管等功率器件的降生为逆变器向大容量方向开展奠定了基本。

第四阶段:20世纪90年代,微电子技巧的开展使新近的控制技巧如矢量控制技巧、多电平变换技巧、反复控制、隐约控制等技巧在逆变范畴得到了较好的运用,极大的增进了逆变器技巧的开展;

第五阶段:21世纪初,逆变技巧的开展随着电力电子技巧、微电子技巧和现代控制实践的进步始终改良,逆变技巧正朝着高频化、高效力、高功率密度、高牢靠性、智能化的方向开展。

交流可调电源厂家--光伏并网逆变器的分类

光伏并网发电系统原理图如图1所示,其中图1(a)为两级式光伏并网发电系统,图1(b)为单级式光伏并网发电系统。两级式光伏并网发电系统中,并网逆变器只要进行逆变控制,光伏阵列****功率点跟踪(MPPT)由前级DC/DC变换器实现,并网逆变器通过控制DC/DC变换器的输出电压实现系统功率均衡,并网逆变器控制的义务是保障输出电流与电网电压频率、相位完全一致;单级式光伏并网发电系统中,并网逆变器要同时实现MPPT和并网电流控制的义务,即保障光伏阵列输出功率****化的前提下控制并网电流与电网电压同频同相。

光伏并网逆变器能够遵照拓扑构造、隔离方法、输出相数、功率等级、功率流向等进行分类。遵照拓扑构造分类,目前采取的拓扑构造包含:全桥逆变拓扑、半桥逆变拓扑、多电平逆变拓扑、推挽逆变拓扑、正激逆变拓扑、反激逆变拓扑等,其中高压大功率光伏并网逆变器可采取多电平逆变拓扑,中等功率光伏并网逆变器多采取全桥、半桥逆变拓扑,小功率光伏并网逆变器采取正激、反激逆变拓扑。

遵照隔离方法分类包含包含隔离式和非隔离式两类,其中隔离式并网逆变器又分为工频变压器隔离方法和高频变压器隔离方法,光伏并网逆变器开展之初多采取工频变压器隔离的方法,但因为其体积、分量、老本方面的显著缺点,近年来高频变压器隔离方法的并网逆变器开展较快,非隔离式并网逆变器以其高效力、控制简朴等劣势也逐步获得认可,目前已经在欧洲开端推广运用,但须要处理牢靠性、共模电流等症结问题。

遵照输出相数能够分为单相和三相并网逆变器两类,中小功率场合一般多采取单相方法,大功率场合多采取三相并网逆变器。遵照功率等级进行分类,可分为功率小于1kVA的小功率并网逆变器,功率等级1kVA~50kVA的中等功率并网逆变器和50kVA以上的大功率并网逆变器。从光伏并网逆变器开展至今,开展最为成熟的属于中等功率的并网逆变器,目前已经实现商业化批量消费,技巧趋于成熟,光伏并网逆变器将来的开展将是小功率微逆变器也即光伏模块集成逆变器和大功率并网逆变器两个方向并行。微逆变器在光伏修建集成发电系统、城市居民发电系统、中小范围光伏电站有其奇特的劣势,大功率光伏并网逆变器在大范围光伏电站,如沙漠光伏电站,等系统具备显著劣势。

遵照功率流向进行分类,分为单方向功率流并网逆变器和双方向功率流并网逆变器两类,单向功率流并网逆变器仅用作并网发电,双向功率流并网逆变器除可用作并网发电外,还能用作整流器,改良电网电压质量和负载功率因素,近几年双向功率流并网逆变器开端获得关注,是将来的开展方向之一。将来的光伏并网逆变器将集并网发电、无功弥补、有源滤波等功用与一身,在白昼有阳光时实现并网发电,夜晚用电时实现无功弥补、有源滤波等功用。

纵观光伏并网逆变器的开展过程,高频化、小型化、智能化、模块化将是其重要开展方向之一,将来最具开展前景和开展潜力的光伏并网逆变器当属微逆变器(光伏模块集成逆变器),因为其具备突出的发电效力高、模块化消费、系统扩大灵巧、易于集成等突出劣势,据钻研报道,采取微逆变器技巧能够在现有技巧的基本上,使光伏发电系统的发电效力晋升5%~25%,美国Enphase公司的Microinverter和美国国度半导体的Solarmagic技巧获得了业界的广泛关注,海内英伟力(Involar)新动力公司推出的微逆变器产品也成为了业界的一大亮点。

交流可调电源厂家--光伏并网逆变器产业链

光伏并网逆变器的产业链包含上游的电力电子元器件消费商、中游的光伏并网逆变器消费商和下游的光伏并网发电系统。

电力电子器件包含:电阻、电容、功率器件、磁性元器件消费商,集成电路、数字信号处理器消费商、变压器、机壳机柜消费制造上等。其中中央器件为半导体功率器件,它在电路构造设计、逆变器性能表现等方面起到举足轻重的作用,但光伏并网逆变器行业与上游的关联性仍较低,上游行业的影响重要表如今本行业的推销老本方面。

光伏并网逆变器行业与下游的光伏并网发电系统行业的开展亲密相干,下游行业对本行业的开展具备较大的牵引和驱举措用,国度光伏项目建立与投资是抉择本行业将来需求的重要局部,其需求变更直接抉择了本行业将来的开展状态。

交流可调电源厂家--海内外开展状况

近几年,随着西班牙、德国、美国、日本对本国光伏产业的政策搀扶,寰球光伏发电逆变器的销售额逐年递增,光伏发电用逆变器进入了一个疾速增添的阶段。但目前寰球光伏逆变器市场基本被海内几大巨头瓜分,欧洲式寰球光伏市场的先驱,具备完美的光伏产业链,光伏逆变器技巧处于世界抢先位置。SMA是寰球最早也是****的光伏逆变器消费企业(德国市场占领率达50%以上),约占寰球市场份额的三分之一,第二位是Fronius。寰球前七位的消费企业占领了近70%的市场份额。

目前海内光伏并网逆变器市场范围较小,海内消费逆变器的厂商众多,但专门用于光伏发电系统的逆变器制造商并不多,但是不少海内企业已经在逆变器行业已经钻研多年,已经具备肯定的范围和竞争力,但在逆变器技巧质量、范围上与国外企业仍具备较大差距,用于光伏系统的产量呈逐年上升的趋势。

海内市场范围尽管较小,但将来光伏电站市场的伟大开展空间和开展潜力给海内企业带来开展的历史时机。目前海内光伏逆变器重要被阳光电源、艾思玛、KACO等品牌所占领,国外企业多数通过代理渠道进入海内市场,因为售后效劳供给难度大整体市场占领率不高。2008年统计数字显示,合肥阳光电源公司占领70%以上的光伏逆变器市场份额,海内重点光伏项目大功率产品简直全部选用海内产品。

从技巧方面来看,海内企业在转换效力、构造工艺、智能化程度、稳固性等方面与国外先进程度仍有肯定差距,目前我国在小功率逆变器技巧上与国外处于同一程度,在大功率并网逆变器上,大功率并网逆变器仍需进一步开展。

交流可调电源厂家--论断

从技巧层面来讲,大功率并网逆变器和小功率并网逆变器是将来的两个重要开展方向,其中小功率光伏并网逆变器--微逆变器是最具开展潜力和市场运用前景的开展方向,高频化、高效力、高功率密度、高牢靠性和高度智能化是将来的开展方向。英伟力(Involar)新动力科技公司是海内最早从事微逆变器钻研的公司,公司从2008年初开端微逆变器技巧的开发,经过近两年的尽力已完全自主控制了微逆变器的中央技巧,并于2010年5月份胜利宣布了其第一代产品MAC250,目前该款微逆变器产品已经推向市场。

  从市场层面来讲,国外光伏企业起步早、技巧成熟,在市场上占领了主导位置,海内下游光伏系统市场范围仍较小,但将来的开展潜力伟大,使得众多海内光伏企业纷纭抢滩海内市场,海内企业近几年开展势头迅猛,占领了海内市场的重要份额。将来海内市场将是众多光伏并网逆变器企业争取的焦点。
  
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