1500V光伏逆变器带来技术革命

时间:2016-05-28 19:19来源:未知 作者:shengxia 点击:

 

 
如果被问到最近业界的热点是什么,那么作为电力电子界一员的笔者一定会回答:“新能源”,这其中包含了很广泛的应用,包含新能源汽车、新能源发电等,而且我对这一切也都很期待,因为这会使得我们的环境变得更美好!本文作者为三菱电机半导体大中国区应用技术经理马先奎。
 
  在新能源发电领域,光伏发电一直占据着重要地位,而且这一领域由于受到国家政策的支持而广受关注和追捧。光伏发电领域,因为前期投资大,回收期长,光伏补贴政策几乎是光伏企业赖以生存的甘露。因此,政府的支持是使得这一领域发展火热的重要因素,同时国家补贴和各地方政府的补贴也是光伏发电企业的主要利润来源。但是近年来的消息是,随着光伏企业逐渐发展壮大,加上光伏补贴政策给财政带来的压力过大,国家和地方政府会逐渐下调补贴额度,直至取消政府补贴。比如,与2015年上网电价相比,2016年的补贴电价会减少0.10元(I类地区)、0,07元(II类地区)和0.02元(III类地区)。而2017年以后的补贴信息目前还没有出台。
 
  光伏发电企业所面临和遇到的这些压力,都会要求其上游供应商一起分担,这其中包含着太阳能电池板组件厂家和逆变器厂家等。因此,其中的逆变器的生产商也一直面临着价格方面的挑战。下图是近几年1000V等级光伏逆变器价格的下降趋势。从图中可以看出,1000V光伏逆变器的价格已经低到接近“饱和”了。
 
 
 
  那么光伏逆变器厂家如何可以帮到光伏发电企业分担成本压力呢?技术的革新来进一步降低成本的一个重要途径,因而去年SNEC上面大家关注的1500V光伏组件和逆变器有了用武之地。
 
  随着光伏技术的不断创新,尤其是材料技术的发展,太阳能电池组件的电压会不断得到提升。比如,从十多年前的600V光伏组件提升到5年前的1000V光伏组件,一直到目前大家所关注的1500V光伏组件。
 
  1500V的光伏组件的出现,必然会为光伏发电领域带来一场技术性的革命。首先,1500V光伏组件可以减少逆变器的直流线缆用量和汇流箱数量,并且能够使得光伏发电系统效率提高1.5%~2%;其次,光伏组件电压的提升,可以降低系统的输出电流,从而能够降低元件的功率损耗和发热,有利于提升光伏发电系统的功率密度;最后,更高电压的采用,会使得逆变器进行一场技术性更新,会从目前1000V光伏逆变器广泛采用的两电平发展到能够使得1500V光伏逆变器发挥出更佳性能的三电平。
 
  1500V光伏发电的技术性革命最终都给客户的是光伏发电成本的降低和系统发电效率的提升,这也是光伏发电企业最关注的需求。
 
  对于1500V光伏逆变器,其首选拓扑是三电平。这是因为从下图中可以看出,以750kW系统为例,两电平要么不能提高至和三电平同样水平的开关频率(导致损耗过高,影响散热设计和发电效率),要么就是开关频率需要远低于三电平(导致磁性元件的体积过大,系统的功率降低)。
 
 
 
  此外,客户还可以根据实际的应用情况了进一步选择更加适合的拓扑(T型三电平还是I型三电平)和相应的模块。
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