发布时间:2024-02-08文章来源:jjb测速
2021年,中国光伏行业的有突出贡献的公司——天合光能推出210mm硅片的大尺寸光伏组件(以下简称“210mm大组件”),因其显著的BOS和LCOE度电成本优势,已成为光伏产业长期发展的新趋势。210mm大组件对光伏逆变器提出了更高的要求,其中大电流、大功率问题尤其有代表性。作为光伏系统中两个最核心的设备,逆变器与组件产生的大电流不匹配将会导致因无法将组件输出的全部直流电转换为交流电,而造成电能浪费。逆变器与210mm大组件的适配性已成为下游客户选择逆变器产品时考虑的主要的因素之一。
在逆变器的不停地改进革新过程中,德国艾思玛新能源技术有限公司(Solar Technology AG,以下简称“SMA”)作为光伏逆变器行业历史最悠久,产品信誉最良好的企业起到了至关重要的作用。SMA成立于1981年,是全球逆变器的开拓者与技术的领导者,拥有超过 1,300项专利和实用新型专利并屡获国际奖项。汪婷自2014年始任SMA亚太地区负责人,她多年从事先进的光伏技术探讨研究与管理,在光伏组件与逆变器适配性领域拥有丰富的实践经验。基于产品技术的价值主张,汪婷不断推动SMA公司对逆变器关键技术的研发,对已有的逆变器系统来进行针对性的改进与优化,从始至终保持SMA公司在逆变器领域的技术与市场领先性。汪婷还为SMA在中国参编的NB/T32004-2018《光伏并网逆变器技术规范》提供了建设性的建议。该规范由中国国家能源局主导制定,是中国光伏行业重要的行业标准,是国际并网逆变器企业进入中国市场一定要符合的标准之一。
作为天合光能曾经的产品团队创建人,汪婷洞悉光伏组件超高功率化、大电流化的升级发展的新趋势。汪婷前瞻性地领导SMA公司与天合、阿特斯、东方日升等超高功率组件的有突出贡献的公司密切合作,在逆变器产品与组件适配性等方面加强深度合作,协同产业链上下游的研发、制造、应用等核心环节,推动SMA逆变器产品快速适应市场变化不断迭代升级。
汪婷向笔者介绍道:”光伏组件将太阳能转化为电能,逆变器将组件产生的直流电转换成符合电网要求的交流电,并反馈至商用输电系统或供离网的电网使用。以600W+、210mm组件为例,通常要逆变器具备适配单路组件17A的能力,远超普通并网组串式逆变器13A的最大接入能力,一方面造成普通逆变器很难满功率接入210mm大组件,另一方面导致原本可多组串接入的传统逆变器每路MPPT仅能接入1个组串,在同样的光伏系统容量下需要额外增加逆变器、电缆、汇流箱等数量,致使光伏电站BOS成本和LCOE系统成本大幅度的增加。”
为了解决这一难题,汪婷深入研究国际先进的MPPT技术,推动团队长期跟踪、分析全球典型的地形区域内的光伏组件与不同逆变器机型的匹配性能,并建立应用数据库,为公司技术提供了极具价值的参数依据。经过充分的技术论证和筛选,汪婷率先提出了具有多环境适应能力的产品策略,结合采用低电压、高电流产品方案,指导团队对逆变器的内部设计、拓扑计算、设备元件等来优化。汪婷领导团队反复测试不同的电流的大小、MPPT路数与210mm组件的匹配性能,迅速将MPPT每个支路电流提升至行业领先的20A,单个MPPT模块可接入2个组串支路,实现了40A MPPT模块,既可满足210组件超过17A的电流需求,也可以向下兼容低功率组件约14A的电流需求,有效地提升了组串应用效率。在此基础上,汪婷推动优秀的团队结合采用12路MPPT、24路输出的产品设计逐步扩大逆变器的兼容性,使客户在未来相当长的时间内无需更换逆变器便可根据项目需求使用其中的一部分MPPT或使用其中一部分的组串输入,可适应复杂环境,最大限度消除组串差异带来的发电量影响,实现较佳的经济效益。
在汪婷与团队的不懈努力下,SMA公司在210mm大组建推出的同一年成功上市了110KW适配大组件的逆变器,使SMA成为光伏行业内首个具有适配大组件解决方案的逆变器企业,已成为匹配大组件的行业标准和主流产品。
在光伏电站系统模块设计项目中,组件容量和逆变器容量的配比(简称“容配比”)是影响电站最大运行效率的主要的因素。传统1:1容配比设计情况下,光伏系统最高发电功率低于其装机容量,超配设计可以弥补这一容量损失。汪婷研究并分析国际先进的容配补偿技术,领导团队一直在优化MPPT 的智能化控制,实时检测环境和温度、光照强度等条件下的发电电压,追踪最高电压电流,相应调节转换电路的等效电阻,提高逆变器超配能力和过载能力,将SMA公司的MPPT最大接入能力首次提升至131%。但是,容配比过高会导致逆变器过载损失增大,电站发电量也随之减少。在电站的设计过程中,汪婷考虑不同项目中的光照条件、组件铺设倾斜角度、系统设备的性能与参数等真实的情况科学计算容配比。汪婷在全球为多个国家和地区重要的光伏电站项目中提供了最佳的组件、逆变器超配设计,极大增加了电站系统收益,降低系统平均度电成本,以此来实现整体效益的最大化,如比利时梅赫伦市购物中心2.77MW扇形屋顶太阳能系统、10MW澳大利亚商业屋顶太阳能系统、100kW新西兰奥克兰屋顶项目、10MW爱尔兰最大钢铁加工公司屋顶光伏项目等。
汪婷积极探索光伏行业发展趋势,推动行业前沿技术持续不断的发展。她不断引领光伏逆变器新技术的创新应用,开创了业内组串式逆变器匹配大电流组件的先河,为中国光伏?业全方面进入600W+210mm大组件的新时代发挥了重要的引领作用。