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光伏行业中的离网逆变器发展概况

在现在的生活中,太阳能产品处处可见,人们用太阳能煮饭,还有太阳能热水器等等,无处不见太阳能产品,当然,最重要的还是太阳能发电,但是目前的技术并不能让人们很好利用太阳能发电。


在产业链逐渐完善这一大背景的推动之下,中国光伏电池的生产成本不断下降。金刚线切割技术已在单多晶硅领域实现全面普及,这一技术的使用提高硅片的生产和薄化效率,而硅片薄化是电池成本降低的重要助力,因此技术的大范围应用可直接降低光伏电池生产成本。采用金刚线切割单晶硅片,按厚度190um测算,金刚线直径每下降10um,成本可下降约0.15元/片,产能可提升4%,成本可降空间大。另一方面,由于平价上网尚未实现,光伏产品价格进一步下降,促使光伏电池生产企业继续降低成本。在市场倒逼机制作用下,中国的光伏产业上游制造厂商正通过扩大生产规模、提升产品转换效率和降低耗材成本等方式来降低原材料生产成本。就光伏行业的发展而言,产业链的完善和市场倒逼机制会进一步推进光伏制造业的发展。



在光伏并网系统中,组件、逆变器、电网构成电气系统。阳光辐射有多大,组件转化太阳能,逆变器就发多大的功率,所以并网逆变器对交流过载没有特别要求,因为逆变器的输出功率基本不会超过组件功率。而在光伏离网系统中,组件、蓄电池、逆变器、负载构成电气系统,逆变器的输出功率,是由负载决定的,有些感性负载,如空调、水泵等,里面的电动机,启动功率是额定功率的3-5倍,所以离网逆变器对过载有特别要求。


负载按照阻抗性质分类分为:电阻性负载、电感性负载、电容性负载。电阻性负载:电流和电压没有相位差的负载为阻性负载,如电饭锅、灯泡、电炉、电烙铁等。感性负载:电流滞后电压一个相位差时的负载为感性负载,如洗衣机、空调、冰箱、水泵、抽油烟机等带有电动机的负载和变压器、继电器、压缩机等。容性负载:电流超前电压一个相位差负的载为容性负载,如补偿电容、电脑、电视等家里用到开关电源。电动机等感性负载启动功率是额定功率的5-7倍,在计算逆变器的功率时,要把这些负载的启动功率考虑进去。


采用高频隔离技术的离网逆变器,峰值功率可以达到额定功率的两倍;采用工频隔离技术的离网逆变器,峰值功率可以达到额定功率的三倍。那么,一台3kW的高频离网逆变器,可以带动一台1P的空调(启动功率约5.5kVA),一台12kW的工频离网逆变器,可以带动一台6P的空调(启动功率约33kVA)。逆变器给负载提供启动能量,一部分来自于蓄电池或者光伏组件,超出的部分也是靠逆变器自己(内部的储能元件—电容和电感)来提供。


逆变器的波形主要分两类,一类是正弦波逆变器,另一类是修正波逆变器。修正弦波逆变器,采用PWM脉宽调制方式生成修正波输出,由于存在20%左右的谐波失真,不能带空调等感性负载,但可以带电灯等阻性负载。修正弦波逆变器采用非隔离耦合电路,器件简单,效率高。纯正弦波逆变器采用隔离耦合电路设计,电路较复杂,成本较高,可以连接任何常见的电器设备(包括电视机、液晶显示器等,特别是冰箱等感性负载)而没有干扰。


太阳能虽然可以产生很大能量,但是现在的技术还不足以保证人类所有的运转,这就需要我们保护能源,从自己做起,从身边的点滴做起,节约能源,是我们人类每一个人应尽的责任。