因地制宜,科學設計——即根據光伏電站所處環境和電網接入要求,合理選擇逆變器類型,滿足電站建設方、投資方、運營方以及電網等相關多方在安全、友好、智能和高效方面的價值需求,使得各方共同利益最大化,促進光伏行業健康、有序發展。
  一、光伏電站分類及逆變器適用方案
  按照安裝環境的不同,業內一般把光伏電站分為荒漠電站、山丘電站及屋頂電站三種主要類型,各種類型的主要特點、在國內的主要應用區域,以及適用的逆變器方案見下表。
  二、荒漠電站光伏逆變器選型實例
  在荒漠電站中,由於在初始投資、運維經濟性和便利性、以及電網接入友好性方面的顯著優勢,適合選用集中型逆變器方案。以1MW單元為例,典型的荒漠電站集中型方案配置如表2所示,系統圖圖1所示。
  由於電站規模龐大,對光伏年度裝機目標達成和降低光伏成本的拉動作用明顯,荒漠電站是大多國家和地區的主要光伏開發形式。從2009年西北的10MW特許權項目開始,荒漠電站就一直占據每年中國新增光伏應用的絕大比例。針對荒漠電站解決方案也在不斷發展,從最初的集中型逆變器加配電房,發展到集裝箱外形平臺的集中型逆變器方案,再到2013年的集中型逆變器加標準十尺集裝箱外形的最新方案,整體方案不斷集成完善。
  以SG1000TS為代表的最新集裝箱方案,使用最小外形的標準集裝箱櫃,同時內置直流配電櫃和通訊櫃等設備。在保持核心設備SG500MX集中型逆變器高效、穩定的優勢基礎上,SG1000TS優勢更加明顯,整體系統更集成、更簡潔、施工運維更為便利,整體結構更結實、長壽命、可回收、標準化、無需外包裝,它是當前應用最為廣泛的以集裝箱為載體的集中型方案,在內蒙古興和察爾湖電站項目、三峽新能源甘肅瓜州電站項目、新疆烏怡縣綜藝新能源電站項目、寧夏平羅光伏並網電站項目等多個荒漠電站中大量應用。
  三、山丘電站光伏逆變器選型實例
  山丘電站地處山地或丘陵,地勢起伏,一般規模較大,併入輸電網,綜合前期組件鋪設的選址規劃,推薦選用多MPPT集中型逆變器,即具有多路MPPT功能的集中型逆變器;在非常複雜的山丘地形中,如實現100KW組件同一朝向鋪設難度大,可以考慮組串型方案。以1MW單元為例,典型的山丘電站多MPPT集中型方案配置和系統圖如下:
  山丘電站是近期出現的光伏應用形式,由於同樣是容量大且併入輸電網,可以歸入地面電站一類。但是由於地勢起伏,導致組件朝向不能全部一致,且可能存在地形引起的光照遮擋,在設計選型時,需要在荒漠地面電站集中型逆變器方案的基礎上,增加多MPPT的功能要求。
  以SG500MX-M代表的多MPPT集中型逆變器,是針對山丘電站開發的方案機型,保持集中型逆變器在經濟性、穩定性、和電網友好性的優勢同時,將同一朝向佈置的組件規模控制在125KW,兼顧了設計施工的可行性和運營發電的高效性。該型號產品三電平架構、四路MPPT模組化設計、運行更高效更穩定;可低壓側直接並聯擴容、支持雙繞組變壓器並網、共模干擾小、諧波含量小,對電網接入更友好;保持所有部件前維護和全模塊化設計等便捷維護優勢,已經應用於浙江、廣西和河南等地的多個光伏電站項目。
  四、屋頂電站光伏逆變器選型實例
  建築屋頂結構複雜,多存在遮擋和朝向不一致情況,推薦選用組串型逆變器;有的工業廠房屋頂是彩鋼材質,承重有限,也可以選用集中型方案。以1MW單元為例,典型的10KV並網的屋頂電站組串型方案配置和系統圖如下:
  由於靠近負荷端,所發電量大多本地消耗,不需要遠程輸電,屋頂電站方案系統圖是各個國家的重要光伏開發形式。在國內,2009年啟動的金太陽工程,以及2013年開始提倡的分佈式光伏應用,都是以屋頂電站為主。
  以SG30/40/50/60KTL系列為代表的組串型方案,適合10KV電網接入和400/480V電網接入,是當前全球應用最為廣泛的機型之一,方案的經濟性、穩定性、靈活性優勢突出。該系列組串型產品,為全球最高效率的商業化光伏逆變器,具備直流拉弧檢測及保護、集成直流熔絲和二級防雷等火災防護功能;同時集成匯流,具備組件PID消除功能,在德國、荷蘭、奧地利、意大利、美國等國家和地區的各種屋頂電站中大量應用。
  五、總結
  逆變器作為組件和電網之間的橋梁,是光伏系統的關鍵核心部件。不同的應用場合中,選擇合適的逆變器,對系統生命周期內的發電量和系統成本都有顯著影響,需要根據不同應用環境的實際情況,因地制宜,科學設計,使得用戶、業主和投資方的合理收益得到最大保證,才能更有利於光伏行業的健康、可持續發展。(作者來自陽光電源股份有限公司)  (原標題:“因地制宜,科學設計”,光伏電站逆變器選型實例)
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