关于当前中国光伏逆变器的发展概况解析

随着全球多样化的发展，我们的生活也在不断变化着，包括我们接触的各种各样的电子产品，那么你一定不知道这些产品的一些组成，比如光伏逆变器。

光伏逆变器(PV inverter或solar inverter)可以将光伏(PV)太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电(AC)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。光伏逆变器是光伏阵列系统中重要的系统平衡(BOS)之一，可以配合一般交流供电的设备使用。

集中式逆变器顾名思义是将光伏组件产生的直流电汇总转变为交流电后进行升压、并网。因此，逆变器的功率都相对较大。光伏电站中一般采用500kW以上的集中式逆变器。

太阳能发电系统通常直接暴露在室外环境工作，经常遇到高温、高寒、高湿、大风沙，淋雨，盐雾等恶劣气象条件。华为可靠性实验室业界首创开发出了温度、湿度、腐蚀性粉尘三综合应力试验设备，使得逆变器产品在恶劣场景应用具有卓越的适应能力。针对户外应用，采用高温、淋雨、带电温循、外场暴露等加速方法，验证了逆变器的长期可靠性，保证设备长期稳定运行。

集中式逆变器都是安装在荒郊野外，一般建在戈壁、荒漠等重沙尘环境中。通常建在青海、甘肃、宁夏、新疆等西北四省以及内蒙古自治区。印象中某年曾路过格尔木的光伏电站，因为光伏整片区域实在太大，开车就花了半个小时，确实震惊无比，如图2所示。宁夏太阳山、青海格尔木及甘肃嘉峪关这三个地方，是最早大规模普及地面电站的地方，理所当然，这几个地方现在的城市名片不止是旅游胜地、更是光伏朝圣地。

目前，国内生产逆变器的厂家众多，专业研究和开发光伏发电系统逆变器的厂家并不多。具有大规横生产能力的厂家主要有合肥阳光电源股份有限公司、南京冠亚电源设备有限公司、北京科诺科技有限公司等企业，这些企业的光伏逆变器技术和产量已经呈现逐年上升趋势，有些企业已经成功研发大型逆变器。由于光伏逆变器生产成本低、技术成熟、产品性能稳定的供应商少，因此逆变器毛利率可维持在35%~40%。随着大规模光伏系统电站的安装，以及光伏逆变器投资者的不断增加，毛利率一定会下降，但大型并网逆变器的品质还需要市场的考验。同时国家“金太阳工程”的启动将会大大推动国内逆变器厂家的发展，未来光伏市场的巨大空间将会给国内企业带来历史机遇。

道高一尺、魔高一丈，集中式沙尘的问题虽已出现，咱们勤劳聪明的劳动人民还是有招应对的，比如可爱的黄埔军校就出了一招：集中式兆瓦房的进风口不是在地面上吗，那可不可以移到地下呢?地下除了可以沉淀灰尘，还可以冬暖夏凉啊。事实证明，这个措施是有效的，新疆第一个试验电站确实消除了兆瓦房内部的大部分灰尘。

随着组串式逆变器在集中电站和分布式领域的快速渗透，大势所趋，基本所有国内厂商都布局组串式。2019年中国组串式逆变器占比60.2%，考虑今年组串式电站高渗透率，前瞻预计到2020年占比提升至65%+，未来提升至75%以上。

组串式逆变器顾名思义是将光伏组件产生的直流电直接转变为交流电汇总后升压、并网。因此，逆变器的功率都相对较小。光伏电站中一般采用50kW以下的组串式逆变器。

目前光伏电站系统主要用于边远地区，许多电站无人值守和维护，这就要求逆变器有合理的电路结构，严格的元器件筛选，并要求逆变器具 备各种保护功能，如：输入直流极性接反保护、交流输出短路保护、过热、过载保护等。

从2019年国内外企业逆变器单价对比来看，国内企业阳光、固德威、古瑞瓦特单瓦售价约0.3-0.4元/W，而海外SMA售价0.57元/W，扎根美国市场的Solaredge、enphase售价分别为0.78元/W、2.20元/W，远远高于国内企业售价。国内企业产品价廉质优，比海外低50%以上，后续可通过价格策略迅速抢占市场份额。

集散式逆变器是近两年来新提出的一种逆变器形式，其主要特点是“集中逆变”和“分散MPPT跟踪”。集散式逆变器是聚集了集中式逆变器和组串式逆变器两种逆变器优点的产物，达到了“集中式逆变器的低成本，组串式逆变器的高发电量”。

逆变器不仅具有直交流变换功能，还具有最大限度地发挥太阳电池性能的功能和系统故障保护功能。归纳起来有自动运行和停机功能、最大功率跟踪控制功能、防单独运行功能(并网系统用)、自动电压调整功能(并网系统用)、直流检测功能(并网系统用)、直流接地检测功能(并网系统用)。

在研究设计过程中，一定会有这样或着那样的问题，这就需要我们的科研工作者在设计过程中不断总结经验，这样才能促进产品的不断革新。