我們之前已經(jīng)談到了微型逆變器和串式逆變器，本文將帶您了解另一種類型的光伏逆變器——集中式逆變器。在本文中，我們將討論什么是集中式逆變器，它的優(yōu)點和缺點，以及與主流串式逆變器的比較。

什么是集中式逆變器

集中式逆變器光伏逆變器模式是將多個并聯(lián)的光伏組串聯(lián)到同一集中式逆變器直流輸入端，進行最大功率峰值跟蹤，然后逆變并入電網(wǎng)。集中式逆變器的單機容量一般大于500kW，具有單機功率高、成本低、電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力強的特點，但需要光伏串之間的良好配合。

一旦出現(xiàn)多云、局部遮光或個別串故障，光伏系統(tǒng)的整體效率和電力容量將受到影響。集中式逆變器的最大功率跟蹤電壓范圍窄，元件配置靈活性小，發(fā)電時間短，需要具有通風散熱功能的專用機房。主要應用于大型地面光伏電站等光線均勻集中的場所。

 

集中式逆變器的工作原理

有大量集中連接的光伏串，單個容量通常在500KW以上。集中式逆變器是市場上常見的一種光伏逆變器。其工作原理是將多個光伏模塊運行產(chǎn)生的直流電流組合起來，進行最大功率峰值跟蹤（MPPT），然后集中逆變器對直流電流進行轉(zhuǎn)換和升壓，實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。

 

 

集中式逆變器一般采用單通道MPPT，單個MPPT配置2-12組光伏串。每臺MPPT的功率可達125-1000KW，單通道容量通常在500KW以上，具有功率大、容量大的優(yōu)點。

 

集中式逆變器的優(yōu)點和缺點

 

集中式逆變器的優(yōu)點

● 集中式逆變器數(shù)量較少，易于管理；

● 集中式逆變器部件數(shù)量少，可靠性高；

● 諧波含量低，直流分量少，電能質(zhì)量高；

● 該逆變器具有高集成度、高功率密度和低成本；

● 集中式逆變器保護功能齊全，電站安全性高；

● 具有功率因數(shù)調(diào)節(jié)功能和低電壓穿越功能，電網(wǎng)具有良好的調(diào)節(jié)性

 

集中式逆變器的缺點

● 安全問題。集中解決方案采用直流匯流箱。由于內(nèi)置直流分支保險絲，存在持續(xù)火災的風險，因為只要有光，太陽能電池板就會處于工作狀態(tài)。對于分布式屋頂車間來說，它帶來了嚴重的安全隱患。不僅電站本身的經(jīng)濟效益會受到影響，電廠的其他設(shè)備也會受到嚴重影響。

● 對于不規(guī)則的屋頂，單個500KW的逆變器無法充分利用屋頂面積。逆變器通常過載或負載較輕，或配置過多或配置不足。

● 多面屋頂，太陽能電池板部分遮陽，導致串不一致，單通道MPPT導致發(fā)電量相對較低；同時，每個串的失配損失也會導致發(fā)電量的損失。

● 逆變器需要由專業(yè)工程師進行維護。單個逆變器的故障對發(fā)電產(chǎn)生了巨大影響，也給維護人員的安全帶來了巨大挑戰(zhàn)。同時，備件種類繁多，故障定位和修復需要3天以上的時間，嚴重影響了客戶的發(fā)電收入。

 

 

● 直流匯流箱故障率高，每個串都無法監(jiān)控，增加了故障定位時間。由于保險絲的揮發(fā)，故障率和維護成本較高，需要定期更換和維護；電路復雜，現(xiàn)場加工接頭多，故障率高；部分項目運行1～2年后，有效發(fā)電率低于90%；

● 集中式方案需要一個逆變器室和相應的土建工程，還需要配備相應的風機、風管、煙霧探測器、溫度探測器等設(shè)備。然而，如果光伏電站安裝在傳統(tǒng)廠房的屋頂上，配電室可能無法容納體積龐大的500K Wp集中式逆變器。同時，它不僅增加了建設(shè)的復雜性，還增加了初期投資和運營維護成本。

● 集中式逆變器需要強制風冷，機房耗電量大，平均至少300W。需要定期除塵、維護風扇和更換濾塵器。

● 集中式逆變器的MPPT電壓范圍較窄，一般為450-820V，元件配置不靈活。在雨天和霧區(qū)，發(fā)電時間很短。

● 集中式并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)不存在冗余。如果出現(xiàn)故障并關(guān)閉，整個系統(tǒng)將停止發(fā)電。

 

 

串式逆變器與集中式逆變器的比較

在串式逆變器這篇文章中，我們了解到串式光伏逆變器的逆變器模式是跟蹤單個串或多個串的光伏組件的單個最大功率點。逆變器并入交流電網(wǎng)后，串式逆變器可以具有多個最大功率峰值跟蹤模塊，單機容量一般在200kW以下。讓我們比較一下串式逆變器和集中式逆變器。

 

項目? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 集中式逆變器? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 串式逆變器

集中式大型電站? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?適用? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?適用

分布式大型工商業(yè)屋頂電站? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 適用? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?適用

分布式中小型工業(yè)和商業(yè)屋頂發(fā)電站? ? ? ? ?不適用? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?適用

分布式家用屋頂電站? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 不適用? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?適用

最大功率跟蹤? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?對應數(shù)量的元件大量串? ? ? 1-4串

最大功率跟蹤電壓范圍窄寬? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 狹窄的? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 寬

系統(tǒng)發(fā)電效率? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?普通? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 較高

安裝占地面積? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?需要單獨的計算機室? ? ? ? ? ?不必要

室外安裝? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?不允許? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?允許

可維護性? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?普通? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?易于維護

逆變器成本? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?微型逆變器＞串式逆變器＞集中式逆變器

應用各種逆變器的系統(tǒng)成本? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 微型逆變器>串式逆變器/集中式逆變器（兩者接近）

 

 

 

2016年，市場上的逆變器以集中式逆變器為主，集中式逆變器占63%，串式逆變器占32%。2021年，光伏逆變器市場仍將以集中式逆變器和串式逆變器為主。其中，串式逆變器占比69.6%，集中式逆變器占比27.7%，種種優(yōu)勢使串式逆變器重新占據(jù)主流市場。

在光伏發(fā)展初期，集中式逆變器一直是光伏項目建設(shè)的首選。它具有部件少、故障點少、集成度高、功率密度高等優(yōu)點，市場份額也穩(wěn)居榜首。然而，隨著行業(yè)的深入發(fā)展，串式逆變器如雨后春筍般出現(xiàn)，其市場份額持續(xù)增加，主要原因如下。

 

2016年，市場上的逆變器以集中式逆變器為主，集中式逆變器占63%，串式逆變器占32%。2022年，光伏逆變器市場仍將以集中式逆變器和串式逆變器為主。其中，串式逆變器占比69.6%，集中式逆變器占比27.7%，種種優(yōu)勢使串式逆變器重新占據(jù)主流市場。

在光伏發(fā)展初期，集中式逆變器一直是光伏項目建設(shè)的首選。它具有部件少、故障點少、集成度高、功率密度高等優(yōu)點，市場份額也穩(wěn)居榜首。然而，隨著行業(yè)的深入發(fā)展，串式逆變器如雨后春筍般出現(xiàn)，其市場份額持續(xù)增加，主要原因如下。

 

 

首先，集中式逆變器主要用于沙漠電站和地面電站等大型發(fā)電系統(tǒng)。隨著分布式光伏技術(shù)的發(fā)展，串式逆變器因其體積小、降低成本、提高大規(guī)模生產(chǎn)競爭力而開始出現(xiàn)。

第二，在保持自身體量優(yōu)勢的同時，串式逆變器的功率越來越大，應用范圍不斷擴大，侵蝕了集中式逆變器的市場，自然市場份額也會增加。

三是串式逆變器市場廣闊，吸引了越來越多的公司參與，技術(shù)創(chuàng)新不斷提升，解決方案越來越好。反過來，它得到了更多客戶的青睞，形成了良好的循環(huán)。

 

總結(jié)

在集中式逆變器和串式逆變器的爭奪戰(zhàn)中，最大的受益者是用戶。未來，在發(fā)電廠的選擇和設(shè)計中，逆變器有更多的選擇。逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)不再是關(guān)鍵。簡單地說逆變器很好是沒有意義的。光伏逆變器制造商的技術(shù)實力、價格和售后是決定性因素。