并網(wǎng)光伏逆變器的發(fā)展是和光伏電池板及光伏電站的發(fā)展緊密相連的,逆變器的功率完全是由光伏電站設(shè)計(jì)的需求決定的。德國(guó)的SMA是逆變器的代表公司,其逆變器產(chǎn)品發(fā)展歷史如下:
1991年,推出第一臺(tái)光伏逆變器產(chǎn)品,室內(nèi)安裝,有LCD顯示,能與計(jì)算機(jī)通信;
1995年,推出組串式逆變器Sunny Boy產(chǎn)品,室外安裝;
2002年,推出集中式逆變器Sunny Central產(chǎn)品,功率100kW;
2006年,推出組串式逆變器Sunny Mini Central系列產(chǎn)品,效率達(dá)到98%,廣泛用于歐洲的地面電站;
2009年,推出大功率集中式逆變器Sunny Central系列產(chǎn)品,功率達(dá)到500kW;
2010年,推出三相組串式逆變器Tripower系列產(chǎn)品,最大功率17Kw,
從SMA的產(chǎn)品發(fā)展歷史我們可以看到光伏逆變器發(fā)展的幾個(gè)階段:
1)組串式逆變器是最早出現(xiàn)的逆變器,幾乎是伴隨著光伏電站發(fā)展的歷史發(fā)展起來(lái)的。SMA的組串式產(chǎn)品從1995年開(kāi)始面世,當(dāng)時(shí)的光伏電站容量很小,多為1~2kW左右;
2)隨著光伏電池板的發(fā)展,光伏電站容量越來(lái)越大,2002年SMA推出了集中式逆變器,但功率并不大,僅為100kW左右;
3)2006年,電站容量進(jìn)一步變大,SMA推出的SMC(Sunny Mini Central)系列產(chǎn)品由于效率高,室外防護(hù),安裝方便,在屋頂電站及地面電站中都占據(jù)了相當(dāng)大的市場(chǎng)份額。2008年隨著德國(guó)的并網(wǎng)法規(guī)越來(lái)越完善,歐洲各國(guó)的補(bǔ)貼政策陸續(xù)出臺(tái),光伏電站在歐洲蓬勃發(fā)展,此時(shí)由于大功率的集中式逆變器不多,SMC系列產(chǎn)品用三臺(tái)單相機(jī)外加控制器組成的三相系統(tǒng)成為地面電站配置的主流,組串式逆變器開(kāi)始廣泛應(yīng)用于大型的地面電站;
4)由于組串式逆變器價(jià)格較高,SMA 2009年推出大功率的集中式逆變器產(chǎn)品,滿足大型的地面電站的要求。但同樣是2009年,Danfoss推出了10~15kW三相組串式系列產(chǎn)品,由于MPPT數(shù)量多,防護(hù)等級(jí)高,設(shè)計(jì)更加靈活,安裝維護(hù)方便,受到市場(chǎng)追捧,廣泛用于大型地面電站中。2010年SMA推出的三相組串式產(chǎn)品STP系列迅速成為其主力發(fā)貨產(chǎn)品,在歐洲廣受歡迎。此后在歐洲的大型地面電站中,集中式逆變器由于成本上占有優(yōu)勢(shì)而應(yīng)用較多,但組串式逆變器也占有一定的市場(chǎng)份額;
5)自2013年以來(lái),組串式逆變器由于競(jìng)爭(zhēng)激烈,價(jià)格下降很快,采用用組串式逆變器方案的地面電站系統(tǒng)成本正在逐步接近采用集中式逆變器方案的電站。國(guó)際咨詢公司IHS在2014年4月發(fā)布了一個(gè)重要的調(diào)查結(jié)果:通過(guò)對(duì)300家太陽(yáng)能安裝商、經(jīng)銷(xiāo)商及設(shè)計(jì)、采購(gòu)和施工(EPC)公司調(diào)查的結(jié)果表明,在規(guī)模超過(guò)1MW的大型光伏發(fā)電站中,組串式逆變器的接受程度越來(lái)越高。根據(jù)IHS調(diào)查,40%的逆變器買(mǎi)家目前考慮組串式逆變器而非集中式逆變器,由于它們可以提供更好的靈活性,并減少電力損失。IHS資深光伏市場(chǎng)分析師科馬克.吉利根(CormacGilligan)表示:“該調(diào)查證實(shí),過(guò)去一年大型系統(tǒng)對(duì)組串式逆變器的接受不斷增加,反映出IHS預(yù)期的這些產(chǎn)品將在幾個(gè)關(guān)鍵光伏市場(chǎng)獲得份額。大型系統(tǒng)中太陽(yáng)能買(mǎi)家越來(lái)越偏愛(ài)組串式逆變器而非中央逆變器最常見(jiàn)的原因是,更好的系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活性、故障情況下最小的損失以及較低的壽命系統(tǒng)成本。”
從逆變器發(fā)展的歷史中可以看到,組串式逆變器在歐洲用于大型地面電站的歷史比集中式逆變器更久,技術(shù)也非常成熟。國(guó)內(nèi)的華為,陽(yáng)光等逆變器廠商的組串式產(chǎn)品也已廣泛用于國(guó)內(nèi)外的地面電站中。在2014年的慕尼黑的intersolar論壇上,資深的光伏從業(yè)人士Manfred Bachler(曾是全球最大的EPC廠商Phoenix solar的首席技術(shù)官)就提出了用組串式逆變器改造現(xiàn)存的集中式逆變器的方案,給出的結(jié)論是5~6年可以收回改造的成本,主要的原因是因?yàn)榧惺侥孀兤骶S護(hù)麻煩,可用性差,僅僅在可用度方面就比組串式逆變器低%。[因?yàn)榧惺侥孀兤骶S護(hù)麻煩,可用性差,僅僅在可用度方面就比組串式逆變器低6%,并給出結(jié)論:5~6年可以收回改造的成本。]