电源流逆变器劣势

光伏发电有哪些优势和劣势

       光伏发电是目前而言最具备清洁性和高效性的能源之一，是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。光伏发电代替煤炭火力发电，减少二氧化碳排放，对遏制全球气候变暖做出了贡献。但也有有人说，当前的太阳能光伏产业还不能用绿色环保来定义，其快速发展所产生的污染更不能被我们以各种“方式”所忽略。其实，无风不起浪，光伏产业的背后的确有环境污染的一面。

光伏电站施工期：

       大规模光伏电站一般远离居民区。在施工的过程中主要包括对压桩、光伏板的安装、电缆铺设等，对环境的影响主要有噪声、扬尘、废水废土等。只要在施工过程中以及施工过程后处理得当，对环境的影响还是微乎其微的。

光伏电站运营期：

       光伏是将太阳能转变为光能的设备，在使用过程中并不会产生废水废气等，但是逆变器、箱式变压器等设备在运行过程中会产生噪声，在65～75dB，这个程度相当于在家里大声唱歌的声音。但是设备设施在安装过程中，通常会选用低噪声设备，而且会做一些基础的减振处理。再加上光伏通常安装在非居民区，对周围环境的影响较小。

       光伏的污染主要不是在发电过程，而主要是在光伏材料的生产过程。光伏组件的原材料、高纯多晶硅在生产过程中，会产生一些副产物。比如：高纯多晶硅生产主要是使用改良西门子法，这种生产方式会将冶金级硅转化成三氯氦硅，再加氢气就能还原成太阳能级多晶硅，另外会形成副产物氯化硅，四氯化硅遇到潮湿空气，会分解成硅酸和氯化氢，如果处理不当才会产生污染问题。在尽可能多地铺设光伏发电的同时，也要尽最大的努力，将其对周边环境的破坏和对当地居民的生活影响降到最低。

就目前来看光伏发电的利一定是大于弊的，所以在应用光伏发电的时候，就要考虑光伏发电的性能比。对于长时间运行的太阳能电站，性能比由太阳辐照度、电池背板温度、灰尘污物和发电量四个主要参数决定。其中光伏组件玻璃上的灰尘污染物是快速影响光伏电站性能比的主要问题之一。它致使发电效率和性能比（PR）降低，清洗费用增加，对于含氧化物的灰尘污物还将提高光伏电池的故障率，影响使用安全性，减少太阳能电池寿命。灰尘指数监测系统是一款基于硅基辐射传感器的光伏组件清洁度智能指示装置。其利用硅基辐射传感器在不同清洁度工况下对辐射强度的响应特性，配合智能化数据采集设备，实现对光伏组件清洁度的自动化连续监测。通过测量并计算灰尘的SR值，可以使投资者在发电效率和清洗成本之间找到平衡，电站的运维人员不再需要通过经验目测，可以科学选择出好的清洁方案，从而避免了发电效率的损失及清洗成本的浪费，有效地提高电站的收益。

光伏逆变器、风电变流器—新能源发电的核心（附相关企业）

        光伏、风力发电相信大家都不陌生，前面的文章也对这两个产业链进行了一些梳理。今天就重点说一说光伏发电和风能发电中比较核心的部分，光伏逆变器和风电变流器。

        首先，什么是逆变器？简单来说是一种将低压 直流电 转变为 交流电 的电子设备。我们通常是将交流电整流变成直流电来使用，而逆变器的作用与此相反，因此而得名。

        变流器，简单来说就是通过整流、逆变原理将 不稳定的电能 变换成为电压、频率恒定等符合并网要求电能的控制装置。包括整流器（交流变直流）、逆变器（直流变交流）、交流变流器和直流变流器。

        光伏逆变器

        由于太阳能光伏所发的是直流电能，因此需要通过逆变器转换为与电网同频率同相位的交流电能并入电网（电网一般为交流电网，直流电不能直接并网）起直流变交流之用。除此之外，逆变器还有主动运转和停机功能、最大功率追踪MPPT功能、孤岛效应的检测及控制功能、电网检测及并网功能等功能。说得具体一点，逆变器除了直流变交流之外，还监管电流运行情况，有点类似于“管家”的角色。

        风电变流器

        风力发出来的电本身是交流电，但由于风力发电有很大的不稳定性，且风速和设备本身等都会直接影响发电机转动，因此需要风电变流器进行整理，先交流变直流，再变交流，从而提高电能质量。在风电设备中，变流器是风力发电中非常重要的一种设备，如果想把风力的发出的电能实现并网，那么变流器是不可缺少的设备，所以也是决定能否产生经济利益的核心部件。

        光伏逆变器发展格局及趋势

        近几年，世界各国对光伏新能源大力发展，光伏发电装机容量快速增长的同时也带动了光伏逆变器产销量的不断增加，行业保持了快速发展。随着国内光伏逆变器市场表现出巨大的潜力，逆变器市场竞争更为激烈，价格越来越接近盈利临界点。更低的价格对光伏逆变器生产厂商的技术研发水平、产品生产实力等方面都提出极高要求。以购买元器件组装为主的中小逆变器生产企业将面临生存考验，难以获得持续发展。

        纵观光伏逆变器市场竞争格局的发展变化，近10年以来，行业集中度逐步提升，全球前十家企业的市场份额已达到73％。细分结构来看，1－3名地位稳固，市占率维持在45％左右，4－10名名次不断轮换，市占率在30％左右，头部稳定，腰部竞争激烈。

        按应用场景与功率划分：光伏逆变器可分为 集中型逆变器 （28.5%）、 组串型逆变器 （66.5%）与 微型逆变器 三种。其中组串型逆变器是未来行业三大趋势之一。

        集中型逆变器 ：大型地面、水面、工商业屋顶（500-3400kw）

        优势：技术成熟，逆变器和元器件数量少，故障点少可靠性高。

        劣势：总功率受个别太阳能电池影响大，需要较大空间布置逆变器，后期维护较为复杂，总成本较高。

        代表企业： 华为、阳光电源、上能电气 等企业

        组串型逆变器 ：小型分布式和地面站-工商业屋顶、复杂山区（20-300kw）,户用（20kw以下）控制效果最好；

        优势：逆变器体积小，重量轻便于安装，可最大限度提高发电量。

        劣势：逆变器数量多，电子元器件多，总故障率相对较高。

        代表企业： 锦浪 科技 、固德威 等

        微型逆变器 ：单体容量一般在1kw以下，多路MPPT+单机集中逆变。

        优势：安装简单，安全，可最大限度提高发电量。

        劣势：价格较高，适用范围小。

        以目前光伏逆变器的市场情况来看，微型逆变器市场份额小，集中式逆变器是光伏发展早期的首选，因安装不方便和总成本较高的限制，增速大不如前。组串式逆变器因价格较低，安装方便的优势，得到了用户的青睐，市场份额不断提高。在短短几年间就成为全球光伏逆变器出货量最高企业的华为，其主打产品就是组串式逆变器。

        组串型逆变器适应于 分布式光伏 应用场景，同时向集中地面电站场景扩展。随着下游应用场景增加，分布式光伏占比不断提升，预计组串型逆变器的市场空间将达到523亿，2020-2025年间的复合增长率14%，增长空间巨大！

        2021十大光伏逆变器品牌排行榜：

        1、华为 2、阳光电源

        3、上能电气 4、古瑞瓦特

        5、固德威 6、特变电工

        7、科华数据 8、科士达

        9、锦浪 科技 10、首航新能源

        风电变流器行业竞争格局及发展趋势

        国内风电变流器厂商整体起步较晚，长期以来，风电变流器因技术及工艺设计难度大、可靠性要求高等因素而被ABB、西门子、艾默生等国外几个电气巨头所垄断。但随着国内风电行业的快速发展，以及国家政策的扶持，国产变流器厂家纷纷发力。经过“十二五”期间产业界的持续努力和竞争，目前国产陆上风电变流器在国内市场上已成为主导，进口产品的市场占有率逐年下滑，部分企业甚至淡出了国内风电市场竞争。

        值得注意的是，与陆上风电变流器相比，海上风电变流器对产品功率、可靠性、稳定性以及抗高湿高盐雾性能的要求更为苛刻，技术壁垒极高。我国海上风电使用的主要还是国际大型电气公司的变流器产品。

        目前国内风电变流器市场，主要有以下两类参与者：一是能够生产风电变流器的风电整机企业或其设立的以制造变流器为主业的子公司，产品主要供给自身或母公司，以金风 科技 子公司天诚同创为代表；二是广泛参与市场竞争的独立变流器生产厂商，以 禾望电气 为代表。

        据了解， 金风 科技 、明阳智能 等行业龙头设有自己的变流器子公司，同时上述企业亦使用了部分第三方生产厂商生产的变流器产品。而其他风机厂商，变流器产品则主要外采自 禾望电气、阳光电源、日风电气 等第三方供应商。

        总结：

        逆变器和变流器是光伏和风电发电并网的核心部分，技术含量相对较高。光伏逆变器环节我们基本上实现了国产化；风电变流器方面，国产陆上风电变流器在国内市场上已成为主导，但海上风电目前技术还相对薄弱，在变流器的关键技术层面，我国与欧美等发达国家还有一定的差距，随着我国风电的快速发展特别是海上风电的建设，掌握核心技术是必须要做的事情。未来研发投入高，自主创新能力强，掌握核心技术企业将会走出来。

交流电和直流电的主要有什么优缺点

       直流输电的优势：

1.直流输电线路的造价和运行费用低。直流输电线路两根导线，交流输电线路三根导线，嗯..立省三分之一有木有。由于导线数量少，杆塔承受轻，线路走廊占地少。同理，直流输电的有功损耗也少，而且完全没有无功的各种问题！！直流线路没有趋肤效应，电晕损耗和干扰也小一些。

2.直流输电适合两个电力系统的互联。直流输电没有相位差！没有稳定性问题！不会低频振荡！潮流控制更加简单。甚至可以将两个不同频率的电网互联在一起运行，极大提高系统的稳定性。

3.直流输电更易于实现城市地下和海底电缆输电。直流电缆线路几乎没有电容电流，省去了巨大的并联电抗器的投资，对于较长距离的城市地下和海底电缆输电，直流是不二的选择。

4.直流输电更易于分布式发电的并网运行。以风电来说吧，由于风速的随机性，风力发电初始频率其实也是随机的，目前的方法是要对风电频率进行控制，比如都先变频至50Hz再统一并网。如果是直接变直流再并网，控制方面会容易很多。当然，王院士提出分频输电技术，都是后话了。

直流输电劣势：

1.换流站造价不菲。虽然输电线路的造价在长距离时直流要少于交流，但是直流换流站的价格要比交流变电站高出很多。当然，当线路长度达到一定距离时，整个直流输电的造价就少于交流输电了，即所谓的交直流输电的等价距离。

2.换流站在运行中消耗大量无功功率。不论是整流还是逆变，换流装置的触发角都不可能是零，电流相位落后于电压相位，需要大量无功补偿装置。

3.换流装置在运行过程中会产生谐波。这就需要加装滤波设备了。

4.高压直流设备尚未研制出来。当然，2012年的时候ABB研制出了高压直流断路器，速度很快，貌似电压等级还不高吧，只记得老师们的说法是：那个技术并不难，我们也可以搞出来。

如何选用太阳能光伏逆变器最合适

       以下由专业生产太阳能逆变器的厂家“易事特（ www.eastups.com ）”提供：

       目前关于逆变器最主流之争莫过于组串式和集中式之争，各有各的说法，也不能片面的去否定或者单纯的认可，还是需要更多的用户体验来说！

       1、组串式逆变器的优势：多路Mppt追踪、单机功率小容易分撒阴影遮挡、组件不良等带来的发电量的影响，而且单机逆变器功率越小，优势越明显、单机故障易于修复；

        组串式逆变器的劣势：在大型电站中，因为数量较多，从而增加了运维的时间和精力，并且安装成本（线缆、交流汇流箱）相对于集中式会高一点，如果组串式逆变器整体性能不稳定，对于电站的整体运维、发电损失也是巨大的；

适用电站：分散的屋顶电站、不平坦的山地电站、滩涂电站、有阴影遮挡的电站、组件阵列朝向不同的电站、农业大棚电站……

       2、集中式逆变器优势：更少的线损、更低的安装成本、更少的运维巡检；

        集中式逆变器劣势：发电量会稍微低于组串式发电、单机故障对于电站发**响更大、修复周期更长；

适用电站：安装地点相对平坦、无遮挡的荒漠电站，组件阵列相对集中朝向一致的地面电站……

       总结：追求电站的发电量重要的不是在建设电站之后，而是在建设电站之前的选址、系统设计、产品选择，所以在电站建设之初就要考虑各环节的最佳配比包括：组件功率选择、串并联之后对于逆变器最佳工作参数的适配性，从而实现发电收益最优化。

如图电路，和传统的逆变器相比有什么优势？

       这是传统的

       很明显，1b中的左侧电路电流是从上到下的，意思是说直流供电，而你的图就没这个要求，交流即可实现逆变。个人觉得这样做没有明显优势，只是二极管的要求降低了，其他的没想到。缺点也很明显，麻烦。

湖北仙童科技有限公司 高端电力电源全面方案供应商 江生 13997866467