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组串式逆变器解决方案: 屋顶光伏电站的最佳选择

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发表于 2014-3-29 15:40:23 |显示全部楼层
  1.组串式逆变器组网结构简单,可分散室外就近安装,根据屋顶容量选择合适的逆变器灵活组合,充分利用屋顶面积,增加投资收益。
  太阳能板就会处于工作状态。
  2.设备种类简单,节省投资。直流汇流箱、直流配电柜、隔离变压器、机房和相关土建工程可全部省去,同时降低现场施工组织难度、缩短工期。综合计算,组串式逆变器系统土建工作量仅为集中式逆变器系统的1/4;从安全可靠性而言,避免了传统集中式方案直流侧着火无法扑灭的风险。
  经过严谨的测算,在1MW屋顶场景下,除逆变器外的设备投资,组串式比集中式节省约0.15~0.25元/瓦。组串式比集中式发电量提升约5%左右,减少直流汇流箱,直流配电柜,逆变器风扇,机房散热和直流电缆的损耗。如果按照每W年发电量1.6kWh,综合补贴电价0.9元/kWh, 1MW光伏电站20年多收益86.4万元。
  组串式解决方案优势
  传统集中式方案弊端
  目前国内外已有大型组串式屋顶光伏电站运行,安装于彩钢瓦,水泥屋顶等各种场景,组串式逆变器以高可靠性、高效率、无需外部风,同时采用专业的iManager电站网管系统和手机APP系统,给客户带来全新的体验,赢得了客户的赞许。 下面几个例子是国内MW级以上的组串式屋顶电站。
  近年,国家政策从初始投资补贴转向度电补贴,如何降低电站运维成本、提高发电量、提升电站整体收益率,成为我们面临的新课题,需要我们在电站建设形式上深入探索。
  经过实际项目的调研,并与EPC,设计院以及光伏专家的研讨,在屋顶电站设计、建设及运维过程中,我们对集中式
  以典型1MW屋顶组串式电站为例:电池板采用250Wp多晶,每串20块,每台逆变器接4串,总共采用50台20KW逆变器,每8台逆变器接一个交流汇流箱,并入建筑组串式逆变器解决方案: 屋顶光伏电站的最佳选择低压配电网。
  4.逆变器需要专业工程师,单个逆变器故障对发电量影响较大,对人员的安全也带来巨大挑战,同时,备件种类较多,故障定位及修复3天以上,严重影响客户发电收益。直流汇流箱故障率高,无法到每组串,增加故障定位时间,由于熔丝挥发,故障率、成本高,需要定期更换;线复杂,现场加工的接头多,故障率高;部份项目运行1~2年后,有效发电率低于90%;下图就是某电站直流汇流箱。
  在实际的设计,建设和运行过程中,组串式逆变器解决方案较集中式而言,具有较为明显的优势:
  结合以上分析,我们认为在接近的初始投资成本下,对于屋顶场景,组串式逆变器解决方案拥有着得天独厚的优势,很好的解决了集中式解决方案遇到的问题。根据最新的国家能源局政策,未来我国未来光伏电站的发展将以分布式电站为主,围绕如何提高分布式电站可靠性、提高运维效率、提高发电量等业界关注的热点话题,我们不断的在探索和创新。组串式解决方案,能为屋顶项目投资方带来更大的收益,缩短投资回报周期,具有非常广阔的应用前景。任何一个伟大的时代,都不是赢在出发的起点,而是赢在变革的拐点。组串式解决方案必将掀起光伏电站建设的新的,成为今后分布式电站的主流趋势。(美的集团 中央研究院特聘专家 刘绪伟)
  组串式组网原理图
  中广核嘉兴项目--组串式逆变器安装于墙面
  5.组串式逆变器无需专业工程师,设备模块化,现场安装调试简单,20分钟可完成一台逆变器的更换,无需专业人员值守,实现“傻瓜式”;单台逆变器故障对发电量影响较低,系统可靠性和年可用率较高,逆变器年故障率小于0.5%;
  4.每台逆变器具备3MPPT,对每一单独,单故障影响小,精细化管理每电池板输出,全系统发电量高。当出现部分遮挡、部分污损(如鸟粪)、部分故障时,除了受影响部分的发电量有影响以外,其余部分依然可以最大功率输出;
  3.组件不一致性对发电量影响较小,逆变器自用电少,组串式自耗电功率为20W,仅为集中式的1.3%,根据实际项目的测试,组串式方案系统效率约比集中式方案至少高5%左右;
  7.逆变器免,自然散热(无风扇),自耗电小,IP65,能在雨水,风沙和盐雾下可靠运行;目前国内主流的组串式逆变器都已经达到IP65,比如华为的组串式逆变器机身采用全铝一体封闭式外壳,无外置风扇设计(这点很关键,外置风扇是逆变器中最容易出现故障和被腐蚀地方之一),逆变器外壳喷涂高耐候室外型涂层,散热器采取加厚阳极氧化氧化工艺,以及所有安装部件采取不锈钢等耐腐蚀材料,真正实现了IP65防护,从而满足在盐雾和高湿下的应用。
  光伏新增装机14GW,其中分布式电站8GW、地面电站6GW。分布式电站有80%主要建于东部沿海经济发达地区,同时因受限于东部土地资源的稀缺,其中又有80%的电站只能建在屋顶。
  粤电顺德项目--276台组串式逆变器安装于彩钢瓦屋顶
  5.集中式方案需要逆变器房和相应土建工程,同时需配套相应的风机,风道,烟感,温感等设备,增加施工复杂度,初始投资和运维成本;
  屋顶建站的最佳选择
  6.每台逆变器可实现6组串智能监测,减少故障定位时间80%,侦测每一输入的电压和电流,可实时采样组串电流、电压,及时发现线故障、组件故障、遮挡等问题。通过组串横向比较、气象条件比较、历史数据比较等,提高检测准确性。而且可以和后台网管配合,提供自动运维,如清洗、组串匹配优化、逆变器协同等。
  结合欧美等光伏电站建设发达地区屋顶电站的成功经验,组串式已经成为屋顶电站的首选解决方案。
  6.集中式逆变器需强制风冷,机房消耗电力大,平均至少300W以上,需要定期扫灰,风扇和防尘网更换;
  2.不规则屋顶,采用单个500KW逆变器无法充分利用屋顶面积。逆变器经常处于过载或轻载或者超配、欠配的情况。
  对于分布式屋顶厂房来说,带来严重的安全隐患。不仅电站本身经济收益受影响,更关键会影响到厂房的其他设备。给业主带来非常大的损失。
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