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。
也就这么几种,你看看吧
集中型逆变器:集中逆变技术是若干个并行的光伏组串被连到同一台集中逆变器的直流输入端,一般功率大的使用三相的IGB T功率模组,功率较小的使用场效应电晶体,同时使用DSP转换控制器来改善所产出电能的品质,使它非常接近于正弦波电流,一般用于大型光伏发电站(>10kW)的系统中。
组串逆变器:组串逆变器是基于模组化概念基础上的,每个光伏组串(1-5kW)通过一个逆变器,在直流端具有最大功率峰值跟踪,在交流端并联并网。许多大型光伏电厂使用组串逆变器。
微型逆变器:在微型逆变器的光伏系统中,每一块电池板分别接入一台微型逆变器,当电池板中有一块不能良好工作时,则只有这一块都会受到影响,而其他光伏电池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。
资料来源:http://www.htpower.com.cn/questions/questions369.html
光伏逆变器会用最大功率点追踪(MPPT)的技术来从太阳能板抽取最大可能的功率。
太阳能电池的太阳辐照度、温度及总电阻之间有复杂的关系,因此输出效率会有非线性的变化,称为电流-电压曲线(I-Vcurve)。
最大功率点追踪的目的就是在各环境下,针对太阳能模组的输出取_,产生一个(太阳能模组的)负载电阻来获得最大的功率。
目前,逆变器国际大厂多半通过购并与合作的方式跨足微型逆变器领域,如SMA收购OKE-Services,美国系统商AkeenaSolar与Enphase发展合作伙伴关系,而无锡尚得也通过购买Enphase1MWp微型逆变器,进而提供逆变器结合该公司模块的解决方案。
以上资料由太阳能光伏组件实验设备商:正邦检测设备公司技术部提供!
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逆变器在选择和使用时必须注意以下几点:
1)直流电压一定要匹配;
每台逆变器都有标称电压,如12v,24v等,
要求选择蓄电池电压必须与逆变器标称直流输入电压一致。如12v逆变器必须选择12v蓄电池。
2)逆变器输出功率必须大于用电器的最大功率;
尤其是一些启动能量需求较大的设备,如电机、空调等,需要额外留有功率裕量。
3)正负极必须接线正确
逆变器接入的直流电压标有正负极。一般情况下红色为正极(+),黑色为负极(—),蓄电池上也同样标有正负极,红色为正极(+),黑色为负极(—),连接时必须正接正(红接红),负接负(黑接黑)。连接线线径必须足够粗,并且应尽可能减少连接线的长度。
4)充电过程与逆变过程不能同时进行,以避免损坏设备,造成故障。
5)逆变器外壳应正确接地,以避免因漏电造成人身伤害。
6)为避免电击伤害,严禁非专业人员拆卸、维修、改装逆变器。
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。
集中式逆变器主要应用在大型地面光伏电站,电站容量在10MW~100MW级别,逆变器单体功率为500kW、630kW,主要特点是:1、单体功率大,同等容量电站逆变器数量少,每W单价低,后期维护工作量小;2、室内安装或集装箱安装,工作在室内环境,故障率低,使用寿命长,后期维护成本低;3、大容量逆变器输出波形好,谐波含量少。
组串式逆变器主要应用于分布式屋顶电站,电站容量在kW级别,逆变器功率等级较多,居民屋顶用的有3、5kW,商业屋顶和工业屋顶用的有20、30、40、50、60kW等,功率等级较多,主要为了适应各种不用的应用场合,由于单台逆变器容量小,同等容量电站逆变器数量多,逆变器每W单价高,主要特点是:1、防护等级高IP65,可直接室外安装,在恶劣环境下故障率偏高,故障后整机更换,后期维护成本高;2、具有多路MPPT功能(最佳功率点跟踪),发电效率较集中式高。
集散式逆变器主要应用于大型山地电站,电站容量在MW级别,逆变器单体功率1000kW,集合了集中式和组串式的优点,每W单价介于两者之间。集中式和组串式的主要区别是大功率和小功率的区别,在功能上主要区别就是集中式只有一路MPPT功能,组串式有多路。这里先说一下MPPT功能,光伏电池输出的直流电,电压和电流都有一个很大变化范围,但当工作于其中某一个值时,电流×电压值最大,即输出功率最大,这时光伏电池输出的电压和电流叫最佳工作电压和电流,逆变器的MPPT功能就是跟踪寻找这个最佳工作点(功率最大),因为光伏电池板随着光照强度的变化,这个最佳点是一直在变化的,需要逆变器随时检测跟踪。但是每块光伏电池功率只有200~300W,大型光伏电站会有上万块电池板,逆变器不可能跟踪每一块电池板的最佳工作点,一台500kW集中式逆变器,输入端会接入几千块电池板,它只有一路MPPT功能,也就是几千块电池板工作在同一电压,电流下,这对于大型地面光伏电站不是问题,因为所有的光伏电池安装角度基本一致,同一厂家、同一批次的电池板接入一台逆变器,这些电池板的最佳工作点基本一致。而对于大型山地电站,由于所有电池板安装角度有差异,早晚部分电池板还会有遮挡,几千块电池板的最佳工作点不可能一致,用集中式逆变器会导致发电效率低,如果用组串式逆变器,单台功率小,并具备多路MPPT功能,可以每路接入安装角度相对一致的几块电池板,这样大部分电池板都能工作在最佳工作点,可提高发电效率,但是由于单台功率小,逆变器数量太多,每W单价高,后期维护工作量也大。而集散式逆变器由两部分组成,前段为MPPT汇流箱,单台功率小,且有多路MPPT功能,每台接入少量的电池板,追踪电池板的最佳工作点,升压到一个固定的直流电压,再把多台汇流箱输入一台1000kW的逆变器,这样既提高了发电效率,也节省了成本。
微网还是个新鲜事物,很多东西都没有一个定论,微网逆变器应该是个什么样子,暂时没有人能给你准确答复。