分布式光伏電站越來越多的進入尋常百姓家。在屋頂上安裝一套光伏發電系統,不僅可以滿足自家用電需求,還可以將多余電量賣給電網,產生收益。但隨著戶用光伏的日益普及,光伏系統“心臟”———逆變器成了戶用光伏系統起火的主要源頭。
“消滅直流高壓是解決屋頂光伏電站火災及施救的重要途徑。目前,在歐美等發達國家,越來越多的屋頂光伏電站都采用微型逆變器取代傳統的串型逆變器,為克服起火瓶頸提供了有效的解決方案。”杭州禾邁電力電子技術有限公司(簡稱“禾邁”)總經理楊波介紹說,微型逆變器可以避免傳統逆變器所具有的直流高壓,而且還能實現組件級監控,業主可以隨時隨地掌握每塊電池板及每個微型逆變器的發電狀態與溫度,診斷出傳統逆變器系統所不能檢測的問題,預防火災。同時,微型逆變器系統還解決了當房屋起火時,直流高壓對消防員救火產生的觸電阻礙。
逆變器質量問題埋下安全隱患
全球因為逆變器起火、爆炸而造成的光伏電站損失甚至人員傷亡的例子并不在少數。這除了和逆變器本身的質量、光伏電站布線與施工質量有關外,其實還與逆變器的選型存在最直接的關系。
無論是自用,還是并網賣電,都必須經過電能轉換這一關。因為光伏組件輸出的是直流電,但每家每戶接入的配電網卻是230伏/50赫茲的交流電。逆變器是承擔這一轉換重擔的電站“心臟”,它將光伏組件輸出的直流電轉換成交流電,通過交流配電線路輸送到電網,供家庭自用或并網賣電。
“隨著我國戶用光伏電站的日益普及,逆變器出現問題的事故并不少。而且40%的著火都是由于直流電弧引起的。”國家發展改革委能源研究所原研究員王斯成介紹說,這些事故的發生和逆變器本身質量也是緊密相關的。在過去的3~5年中,不僅光伏組件過剩造成了低價競爭,逆變器也同樣存在這樣的問題,所以低價競爭必然帶來一些部件的質量問題,且部件質量問題占到整個故障率的50%。比如電感器性能下降、電容器不穩定、器件絕緣性能下降等。又比如塑料器件變脆劣化、壽命縮短、散熱性能下降、半導體器件失效等,這些都是劣質逆變器種下的惡果。
中山大學太陽能研究院電站研究室主任孫韻琳表示,供應商在向業主交貨后沒有建立起電氣連接周期性巡檢和維護計劃,來確保各器件的連接可靠,避免造成由于直流拉弧造成的火災隱患;甚至有些廠家在設備檢測技術與流程上完全滯后,許多檢測過程都無法順利完成就開始將產品推向市場。
微型逆變器有效克服系統起火
傳統逆變器輸入電壓高達幾百伏甚至上千伏,在安裝、運維過程中存在電擊風險,且極易導致直流拉弧,引發火災。而微型逆變器輸入電壓在40伏左右,屬于安全電壓,不存在上述危險和安全隱患。因為微型逆變器對每塊組件進行逆變,全部并聯后,組件之間不再有電壓疊加,直流電壓小于40伏,很難起弧,解決了直流高壓拉弧引發的火災風險。
“實際上,目前,市場上也出現了將光伏優化器和傳統逆變器相結合的做法,這一做法消除了傳統逆變器的木桶短板效應,提升了發電效率。但是,并未解決傳統逆變器系統的不安全癥結,仍存在直流高壓導致的觸電 危險和火災隱患。”楊波介紹說,所以對戶用光伏電站而言,選擇微型逆變器的發電系統比傳統逆變器系統更適合,老百姓的生命財產安全也更有保障。
禾邁給戶用系統提供的微型逆變器的解決方案,就是在每個組件后面都加一個逆變器。同樣,禾邁微型逆變器做到了全球最高的效率,轉化效率達96.7%,靜態MPPT效率達到99.8%,CEC效率達到96.5%。與模塊化逆變器類似,微逆針對每塊組件提供一個MPPT,從技術上來講可以最高效地提供發電效益給用戶。
除此之外,微逆系統在安裝、設計方面具有靈活的優勢,不同批次、型號組件可以在同一系統混用;不同朝向安裝組件可以在同一系統混用;系統容量無限制,且可以隨意擴容。微逆光伏系統可靠性和安全性大大提升,戶用系統無需專業運維人員,而且微型逆變器的輸入電壓只有40伏左右,完全是安全的。微逆系統具備組件級監控,隨時隨地掌握每塊電池板及每個微逆的發電狀態與溫度,診斷出組串系統所不能檢測的問題,預防火災。快速定位故障位置,提升運維效率。
責任編輯: 李穎