发布时间:2023-09-20文章来源:jjb测速
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,能配合一般交流供电的设备使用。太阳能逆变器有配合光伏阵列的特殊功能,例如上限功率点追踪及孤岛效应保护的机能。
独立逆变器(Stand-alone inverters):用在独立系统,光伏阵列为电池充电,逆变器以电池的直流电压为能量来源。许多独立逆变器也整合了电池充电器,可以用交流电源为电池充电。一般这种逆变器不会接触到电网,因此也不需要孤岛效应保护机能。
并网逆变器(Grid-tie inverters):逆变器的输出电压可以回送到商用交流电源,因此输出弦波需要和电源的相位、频率及电压相同。并网逆变器会有安全设计,若未连接到电源,会自动关闭输出。若电网电源跳电,并网逆变器没有备存供电的机能。
备用电池逆变器(Battery backup inverters)是一种特殊的逆变器,由电池作为其电源,配合其中的电池充电器为电池充电,若有过多的电力,会回灌到交流电源端。这种逆变器在电网电源跳电时,能够给大家提供交流电源给指定的负载,因此就需要有孤岛效应保护机能。
就光伏电站成本结构,逆变器约占10%的成本,此外光伏组件是影响光伏系统成本的重要的因素,占光伏电站总成本的45%。总的来看,除开光伏组件对光伏电站影响较大外,逆变器是光伏电站的关键组件。
政策推动下,我国光伏发电装机量持续增长,带动光伏逆变器需求持续增长。依据数据显示,我国光伏发电装机量从2013年的19.42GW增长至2021年305.99GW。带动光伏逆变器需求量开始上涨。此外,2021年国家能源局发布了《关于2021年风电、光伏开发建设有关事项的通知》,明白准确地提出2021年全国风电、光伏发电量量占全社会用申量癿比重达到11%左右,后续逐年提高,确保2025年非化石能源消费占一次能源消费的比重达到20%左右,预计光伏产业装机量将持续增长,带动光伏逆变器产业需求持续提升。
光伏组件通过将太阳光照射下产成的直流电去除电流波动与电磁干后,由汇流套件将交流电统一汇流后传输至逆变器,以此来实现将直流电转变为交流电的逆变过程,并入电网或供负载用途。光伏逆变器的稳定性与安全性可直接影响光伏发电系统的运行与发电效率,同时逆变器寿命可影响光伏发电系统的使用周期,因此逆变器为光伏发电系统中的核心设备。
“十三五”以来,我国陆续出台有关政策,极大地推动了绿色建筑及建筑光伏的发展。国家能源局发布《关于报送整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》,明确了申报试点的条件:党政机关建筑/公共建筑/工商业厂房/农村居民屋顶总面积可安装光伏发电比例分别不低于50%/40%/30%/20%。同时建筑光伏作为绿色建筑的重要一环,在十三五期间也获得了长足的发展,包括《关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》等多份文件都提出了对于建筑光伏尤其是光伏屋顶的发展指导建议,持续推进建筑光伏示范项目的发展,带动光伏逆变器需求持续增长。
据杭州中经智盛市场研究有限公司发布的《2022-2026年光伏逆变器市场现状调查及发展前途分析报告》显示:从生产所带来的成本上来看,逆变器的原材料分为两类:电力电子器件、结构件。光伏逆变器的原材料成本占产品成本的80%以上,功率半导体模组,分立器件起到提高转换效率、降低系统散热片的尺寸、提高相同电路板上的电流密度作用,其中MOSFET和IGBT等半导体为核心的电子器件,产品技术门槛较高,目前主要由德国英飞凌、日本三菱、富士等国外企业供应。除逆变器核心电子元器件IGBT外,其余原材料均已实现国产化。我国斯达半导等企业已经具备了自主研发设计国际主流IGBT芯片的能力,实现进口替代指日可期。
就我国光伏逆变器产量而言,随着分布式光伏需求量开始上涨,我国光伏逆变器保持稳步增长趋势,达到110.8GW左右,同比增长10%。目前光伏经济性逐渐显现,驱动光伏成为新增装机主体。受硅料价格大大上升影响,部分需求可能延期,海外主要装机市场需求保持旺盛,国内大基地+整县分布式快速推进,将带动光伏逆变器产量持续增长。
就光伏逆变器市场结构而言,我国组串式逆变器由于其生产技术的进步,厂商对逆变器结构的优化,大功率组串式逆变器的成本加速降低,1500系统的推广又降低了交流侧成本,助推组串式逆变器在地面电站市场替代集中式逆变器,组串式逆变器占到国内市场占有率的67%。