中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：組串式逆變器的優(yōu)勢(shì)
近年以來(lái)，太陽(yáng)能光伏電站的逆變器解決方案逐漸發(fā)展為集中式和組串式兩大流派。根據(jù)不同的項(xiàng)目條件（如地理因素、建設(shè)周期、維護(hù)成本等），合理的選擇集中式或組串式解決方案才能為業(yè)主帶來(lái)最大化的利益。針對(duì)分布式屋頂、山地丘陵等類型的項(xiàng)目，相比集中式電站，組串式電站具有占地面積小，無(wú)需機(jī)房，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)。中大功率工商業(yè)用組串式逆變器正越來(lái)越多地被應(yīng)用在大型公共事業(yè)級(jí)電站的設(shè)計(jì)建設(shè)中。
SMA簡(jiǎn)介
在組串式逆變器的問(wèn)世和不斷創(chuàng)新過(guò)程中，德國(guó)艾思瑪新能源技術(shù)有限公司(以下SMA)作為光伏逆變器行業(yè)歷史最悠久，產(chǎn)品信譽(yù)最良好的代表企業(yè)起到了至關(guān)重要的作用。SMA成立于1981年，SMA是英文”System(系統(tǒng)設(shè)備) Mess(網(wǎng)絡(luò))Anlagentechnik(機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu))”的首字母縮寫,代表了SMA專注于系統(tǒng)設(shè)備開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的工匠精神。
圖表1 SMA公司Logo進(jìn)化史
SMA第一臺(tái)逆變器：SunnyBoy
SMA于1991年開(kāi)發(fā)了第一臺(tái)光伏逆變器產(chǎn)品，內(nèi)置高頻變壓器, 能與計(jì)算機(jī)通信, 效率達(dá)90.5%。這也是第一臺(tái)真正意義上的組串式光伏逆變器。1995年，SMA開(kāi)創(chuàng)性地推出了至今仍暢銷全球的Sunny Boy系列組串式逆變器（Sunny Boy 700, ）。作為第一代大規(guī)模應(yīng)用的組串式光伏逆變器產(chǎn)品, Sunny Boy一代機(jī)額定功率為700瓦，內(nèi)置50赫茲變壓器，可實(shí)現(xiàn)93.5%工作效率。
圖表2 SMA Sunny Boy 組串逆變器
Sunny Boy & Sunny Tripower 發(fā)展之路
自第一代產(chǎn)品推出以后，SMA持續(xù)對(duì)Sunny Boy組串式逆變器的效率提升和內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)改造投入大量研發(fā)資源，為光伏系統(tǒng)提供更優(yōu)秀的組串式解決方案：1999年，第二代Sunny Boy（Sunny Boy 1300TL/1600TL/2100TL）去除了內(nèi)置變壓器結(jié)構(gòu)減少了內(nèi)在能耗，從而進(jìn)一步提高了逆變器產(chǎn)品的效率到95.6%,同時(shí)減少了產(chǎn)品的故障率；2001年，使用新型IGBT設(shè)計(jì)和控制算法實(shí)現(xiàn)工作效率達(dá)到96.1%。
此后，2003，2005以及2012年推出的最新Sunny Tripower組串式逆變器逐漸將工作效率提高到了98%以上，一直保持世界最高轉(zhuǎn)化效率。除了效率的提高，在組串式逆變器技術(shù)的更新?lián)Q代過(guò)程中，SMA不斷更新逆變器制造工藝，引領(lǐng)了逆變器技術(shù)發(fā)展的潮流。2005年推出的Sunny Boy 3300采用了創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的OptiCool降溫技術(shù)，并首次使用壓延鋁鑄機(jī)殼；2010年推出的Sunny Tripower 17000TL 采用開(kāi)拓性的Optiprotect技術(shù)實(shí)現(xiàn)多級(jí)別安全理念，Optiflex技術(shù)讓電站配置更加靈活。自問(wèn)世以來(lái),SMA組串式逆變器Sunny Boy, Sunny Tripower系列全球裝機(jī)量超過(guò)30GW。大量的實(shí)例應(yīng)用和長(zhǎng)期低故障率的穩(wěn)定運(yùn)行驗(yàn)證了SMA 產(chǎn)品的優(yōu)越品質(zhì)。
圖表3 SMA組串式逆變器進(jìn)化史
Sunny Tripower 60 光伏系統(tǒng)解決方案及功能
隨著組串式逐漸成為部分大型電站的解決方案選擇，SMA組串式逆變器的單機(jī)功率不斷加大。SMA新款逆變器 Sunny Tripower 60 單機(jī)功率60kW，是一款專為大型商用屋頂及地面電站所設(shè)計(jì)的光伏系統(tǒng)解決方案。透過(guò)分布式太陽(yáng)能板的靈活規(guī)劃，結(jié)合集中式管理逆變器的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)者可以利用兩種電站設(shè)計(jì)方法整合出最高效能及最大的設(shè)計(jì)靈活性。此解決方案含有以下四個(gè)重要組成:
1. STP60-10 ：效率高達(dá)98.8%
2. DC Combiner：直流匯流箱
3. 光伏電站中央控制器Inverter Manager：最多可連接42臺(tái)STP60-10 (2.5MW)
4. 免費(fèi)電站控制軟件LCS Tool
在功能方面, STP60-10具有4項(xiàng)突出功能以滿足安全高效的太陽(yáng)能電力供應(yīng):
1. 當(dāng)電網(wǎng)電壓或頻率異常,通過(guò)降低逆變器輸出功率確保逆變本身不受電網(wǎng)電壓及頻率大幅變動(dòng)影響而達(dá)到最佳系統(tǒng)發(fā)電量;
2. 并網(wǎng)點(diǎn)電網(wǎng)故障偵測(cè);
3. 低電壓穿越保護(hù)設(shè)置;
4. 動(dòng)態(tài)功率因數(shù)控制及無(wú)功功率調(diào)節(jié).
圖表4 SMA STP 60 新型組串式逆變器
SMA兆伏愛(ài)索 50000/60000 技術(shù)特點(diǎn)
此外SMA也在不斷推陳出新，來(lái)滿足安規(guī)和客戶不斷增長(zhǎng)變化的需求，新款逆變器SMA兆伏愛(ài)索 50000/60000是一款單機(jī)功率50KW/60KW一體機(jī)，專為大型商用屋頂及地面電站所設(shè)計(jì)。SMA兆伏愛(ài)索50000/60000技術(shù)特點(diǎn)包括：
1. 可同時(shí)支持低壓，中壓電站的設(shè)計(jì)要求；
2. 單機(jī)效率高，體積小，便于組裝和維護(hù)；
3. 支持多路MPPT靈活配置；
4. 配備MPPT專利技術(shù)，可適應(yīng)陰影和陰雨天氣，發(fā)電效益顯著提升；
5. 國(guó)內(nèi)首創(chuàng)內(nèi)部集成式抗PID技術(shù)，保障運(yùn)行安全可靠；
6. 智能組串監(jiān)測(cè)，方便維護(hù)；
7. 專有的熱循環(huán)設(shè)計(jì)，保障高溫環(huán)境下最大效能并網(wǎng)，提高發(fā)電效能；
8. 采用云技術(shù)，透明協(xié)議，可實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控的同時(shí)，方便在線維護(hù)和遠(yuǎn)程更新；
9. 嚴(yán)苛的設(shè)計(jì)驗(yàn)證，品質(zhì)保障>20年；
圖表5 SMA兆伏愛(ài)索50000/60000組串式逆變器
總結(jié)
時(shí)至今日，SMA作為組串式逆變器的開(kāi)拓者和技術(shù)領(lǐng)先企業(yè)已為組串式光伏電站準(zhǔn)備了一整套從單機(jī)功率1.5kW的Sunny Boy到60kW的STP 60再到SMA兆伏愛(ài)索50000/60000的完備解決方案，并在大量長(zhǎng)期的項(xiàng)目應(yīng)用中驗(yàn)證了SMA產(chǎn)品的高品質(zhì)，積累了豐富的實(shí)例經(jīng)驗(yàn)，為保障客戶收益最大化不懈努力。
圖表6 SMA全系列組串式逆變器解決方案
