2016年10月31日-11月1日，由北極星太陽(yáng)能光伏網(wǎng)主辦的“第二屆光伏電站質(zhì)量·設(shè)備選型高峰論壇暨2016金融機(jī)構(gòu)光伏電站投資風(fēng)控研討會(huì)”在北京艾維克酒店舉辦。來(lái)自國(guó)內(nèi)各大電站投資單位、電力設(shè)計(jì)研究院、大型金融機(jī)構(gòu)、光伏發(fā)電設(shè)備企業(yè)等近300人參與此次盛會(huì)，共同探討光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)如何走上質(zhì)量之路、效率之路。

會(huì)上，杭州禾邁電力電子技術(shù)有限公司總經(jīng)理?xiàng)畈òl(fā)表了主題為《從逆變器角度看光伏發(fā)電系統(tǒng)的高效和安全》的演講。

杭州禾邁電力電子技術(shù)有限公司總經(jīng)理 楊波

主要內(nèi)容如下：

禾邁在美麗的杭州，是一家為光伏電站和戶(hù)用光伏系統(tǒng)戶(hù)外系統(tǒng)提供逆變器等專(zhuān)業(yè)產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)的電力電子公司。雖然公司還比較年輕，但是涉及的技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)很多，在新能源領(lǐng)域，除了太陽(yáng)能，還有儲(chǔ)能技術(shù)、電動(dòng)汽車(chē)充電技術(shù)的直流充電等。

禾邁的創(chuàng)立其實(shí)很簡(jiǎn)單，是一家由浙江大學(xué)和杭開(kāi)集團(tuán)共同合作的高新技術(shù)企業(yè)。浙江大學(xué)是一座擁有百年歷史的高等學(xué)府，杭開(kāi)集團(tuán)則擁有雄厚的產(chǎn)業(yè)資源，禾邁創(chuàng)立之前就已經(jīng)開(kāi)展了全方位的產(chǎn)學(xué)研合作。2008年在浙江大學(xué)電力電子國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，產(chǎn)品開(kāi)始研發(fā)，2012年，在“浙江大學(xué)-杭開(kāi)集團(tuán)新能源研發(fā)中心”基礎(chǔ)上，成立了禾邁電力電子這家公司，走到現(xiàn)在，剛好4年的時(shí)間。

我們的技術(shù)團(tuán)隊(duì)主要來(lái)自浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院的電力電子國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，包括博士后3人，博士10人，碩士25人。禾邁團(tuán)隊(duì)起步于學(xué)校，比較注重學(xué)術(shù)論文的發(fā)表創(chuàng)新技術(shù)的研究，已經(jīng)擁有了很多國(guó)家專(zhuān)利和軟件著作權(quán)，值得一提的是，2016年我和浙江大學(xué)為主體，我們一起獲得了國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。

今天的演講主題和光伏逆變器產(chǎn)品有關(guān)，但同時(shí)也和大家分享一些我們的創(chuàng)新技術(shù)和理念。

眾所周知逆變器在光伏系統(tǒng)中的作用，所有太陽(yáng)能的功率都要全額通過(guò)逆變器，所以逆變器是光伏系統(tǒng)里面除了組件以外最為重要的核心。我們很關(guān)注逆變器的轉(zhuǎn)換效率，但是我們又在思考，影響電力電子的變流器的因素有很多，研究關(guān)鍵的并不只是它的效率的提升，更重要的是要明白弄清我們的電源能量源來(lái)自于哪里，有什么特性，太陽(yáng)能組件的特性跟普通電池的特性不一樣，必須明白它的特性，才能研究開(kāi)發(fā)出一個(gè)與之適配的變流器。

反觀之過(guò)來(lái)，光伏系統(tǒng)的需求就對(duì)逆變器提出了很多特殊要求。有件事情我印象很深，我在廣州的時(shí)候，跟正泰電源接觸比較多，他們常光伏行業(yè)的前輩曾和我說(shuō):汽車(chē)有3萬(wàn)的，有30萬(wàn)的，有300萬(wàn)的，都是出行用的，價(jià)格的不同那是因?yàn)槠?chē)有溢價(jià)，但是光伏沒(méi)有溢價(jià)，每度電的收益是一樣的。讓我們的收益變多，必須從幾個(gè)方面來(lái)提出要求，比如說(shuō)單位時(shí)間的發(fā)電量變高發(fā)電效率更高，發(fā)點(diǎn)時(shí)間更長(zhǎng)，系統(tǒng)收入成本和維護(hù)費(fèi)用降低，總收入必然增多。因此必須要實(shí)現(xiàn)高效的能量轉(zhuǎn)換，可靠的運(yùn)營(yíng)機(jī)制以及功率的匹配，以及更低的維護(hù)成本投入，這些也都是大家所關(guān)注的。這三件事情從我們電力電子角度總結(jié)，其實(shí)分成四大塊。

因此，除了電力電子要把轉(zhuǎn)換效率做到最高以外，在太陽(yáng)能行業(yè)光伏逆變器還有三件要緊的事情需要解決，很多標(biāo)準(zhǔn)，很多企業(yè)都做了這些技術(shù)方面的要求。

回顧一下從我們公司產(chǎn)品的研發(fā)歷程講起。

首先，我們給中大型電站提供了模塊化逆變器的解決方案的模塊化逆變器，從整體機(jī)柜結(jié)構(gòu)來(lái)看它就是一個(gè)集中式的逆變器，從內(nèi)部電氣結(jié)構(gòu)來(lái)看是把集中式逆變器分成了很多的幾個(gè)模塊，以實(shí)現(xiàn)組串式的功能。模塊并采用了國(guó)際上最先進(jìn)的T型三電平變換，效率可做到99%。市面很多組串式逆變器效率都可以做到99%，未來(lái)禾邁即使做到了99.9%，由于不可能超過(guò)100%，進(jìn)步空間是非常小的，但即使變換的效率盡量提高，但到底是不是滿(mǎn)足了系統(tǒng)高效的要求？

第二個(gè)，我們?cè)诮o戶(hù)用系統(tǒng)上提供了第二個(gè)微型逆變器的解決方案，就是微型逆變器，在每個(gè)組件后面都加一個(gè)逆變器，這是另外一個(gè)解決方案。同樣我們禾邁現(xiàn)在微型逆變器做到了全球最高的效率，轉(zhuǎn)化效率有96.7%，靜態(tài)MPPT效率達(dá)到99.8%，CEC效率達(dá)到96.5%，但是是否就帶來(lái)了實(shí)質(zhì)發(fā)電量的增加？我們認(rèn)為完全不是不一定。

我現(xiàn)在要講就是從光伏系統(tǒng)的高效來(lái)看，轉(zhuǎn)換效率、MPPT效率只是對(duì)于光伏系統(tǒng)逆變器最表面的要求，實(shí)際要提高的是光伏發(fā)電系統(tǒng)效率，應(yīng)該包括更多方面，比如說(shuō)高效的組件，更合理的配置方式等。單從逆變器的角度來(lái)看怎么提高的系統(tǒng)效率呢？除了前面提到共同關(guān)注的指標(biāo)，轉(zhuǎn)換效率99%，MPPT效率99.9%，其他可能更大的制約因素是哪些方面呢？比如怎么讓發(fā)電的時(shí)間更長(zhǎng)。太陽(yáng)能是隨季節(jié)和時(shí)間波動(dòng)的，發(fā)電量差異每天、每周、每季的差異都很大。傳統(tǒng)的電池產(chǎn)品電力電子逆變器是針對(duì)傳統(tǒng)的電源輸入，輸出按額定功率和額定效率設(shè)計(jì)。但光伏系統(tǒng)的功率輸入變化就很大了，那對(duì)應(yīng)逆變器該如何設(shè)計(jì)？另一方面，怎么讓系統(tǒng)可靠性更高，維修時(shí)間更短?一個(gè)5000千瓦的逆變器停工一天損失是幾千塊錢(qián)，組串式逆變器更好的方式是MPPT，戶(hù)用系統(tǒng)的效率也很要緊，現(xiàn)在很多廠家都宣稱(chēng)電費(fèi)不用了，每年還有收益，怎么做到的。這就些都是我想和大家分享的禾邁產(chǎn)品和貫穿的理念。

因此，除了高轉(zhuǎn)換效率以外要實(shí)現(xiàn)多MPPT技術(shù)、模塊化功率冗余技術(shù)、輕載高效技術(shù)等，我們認(rèn)為這個(gè)基礎(chǔ)就是模塊化技術(shù)。模塊化技術(shù)，之前艾默生做的最好，在此基礎(chǔ)上，我們做的更進(jìn)一步該做是什么呢？

第一個(gè)就是靈活可變的MPPT配置技術(shù)，目前據(jù)我了解只有禾邁推出了這樣的技術(shù)，現(xiàn)在我們都知道集中式逆變器現(xiàn)在可以做到125乘4一般一個(gè)MPPT，最多達(dá)到4個(gè)MPPT，組串式逆變器每個(gè)組串可以有一個(gè)MPPT，但它們的MPPT數(shù)量都是固定不可配置的，但是而對(duì)于模塊化來(lái)說(shuō)，每個(gè)模塊組合就都可以實(shí)現(xiàn)靈活的MPPT配置了。在浙江，山地光伏應(yīng)用很多，我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)應(yīng)用需求，集中式逆變器解決不了山地光伏多MPPT的需求的問(wèn)題，組串逆變器又貴，但禾邁模塊化逆變器可以很好解決這個(gè)問(wèn)題?，F(xiàn)在一個(gè)500千瓦的逆變器，里面有63千瓦乘8個(gè)的模塊，每個(gè)任意模塊都可以任意組合，比如說(shuō)一個(gè)500千瓦的機(jī)器，可以150千瓦一個(gè)MPPT，可以100千瓦、200千瓦任意組合，125乘4也可以一百、兩百任意組合，這就是模塊化帶來(lái)的靈活配置，這樣的靈活配置就可以根據(jù)山地實(shí)際情況而相應(yīng)匹配。選址難，土地少條件差，可以通過(guò)模塊化逆變器可變MPPT配置來(lái)解決，集中式的監(jiān)控和運(yùn)維成本，但是解決了集中式和組串式都無(wú)法解決的問(wèn)題，這是我們第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

第二個(gè)怎么增強(qiáng)增加它的發(fā)電時(shí)間呢？在輕載的時(shí)候，系統(tǒng)組件雖然是有效的，但發(fā)電量極低，如何解決逆變器不一定能啟動(dòng)發(fā)電，怎么辦?由于模塊可以隨意的智能加載和卸載，基本逆變器可一直保持在最高效率工作，設(shè)定滿(mǎn)載時(shí)可以把效率做到最高，這就是禾邁產(chǎn)品加權(quán)平均效率可以做到很高的原因。這樣有好處，第一發(fā)電量增加了，第二發(fā)電時(shí)間延長(zhǎng)了。早上和傍晚太陽(yáng)能組件的輸出功率比較小，我們只用50千瓦模塊來(lái)發(fā)電，啟動(dòng)功率就變得非常小，可以有效的延長(zhǎng)發(fā)電時(shí)間。

第三個(gè)，在太陽(yáng)能系統(tǒng)里面，太陽(yáng)能電站的停機(jī)維護(hù)和停機(jī)檢修時(shí)間非常重要，這個(gè)事情上我一直認(rèn)為UPS的概念可以延續(xù)，這也是艾默生當(dāng)年做模塊化光伏逆變器的理念，任何一個(gè)模塊出現(xiàn)了故障，通常情況下一定要停機(jī)維修，組串式可以不停機(jī)維修其他模塊獨(dú)立工作，不用停機(jī)維修，理論上可以，稱(chēng)為永不停機(jī)的逆變器。

禾邁另外一個(gè)是人性化的設(shè)計(jì)，禾邁永不停機(jī)這個(gè)人性化的設(shè)計(jì)，是在實(shí)踐中收受到的啟發(fā)。系統(tǒng)維護(hù)、運(yùn)維兩者都很重要，5分鐘修好還是5天修好，意味著幾千甚至上萬(wàn)塊錢(qián)的損失，禾邁模塊化逆變器模塊的替換，一個(gè)人即可完成操作，非常簡(jiǎn)單，大大降低了運(yùn)維時(shí)間，可以讓發(fā)電時(shí)間有效增加。

最后總結(jié)一下，無(wú)論是集中式逆變器、組串式逆變器、模塊化逆變器都有自己的應(yīng)用場(chǎng)合。禾邁模塊化逆變器它在故障情況下的發(fā)電損失會(huì)降低到最小，即之加上之前所提的兩個(gè)靈活的配置，特別適合山地光伏等MPPT要求高的場(chǎng)合，這也是從業(yè)主的角度來(lái)考慮的?，F(xiàn)在有很多山地光伏，分布式的大型電站，有50千瓦甚至100千瓦的特殊需求，順便提一下，目前分布式電站，功率大小比較分散，對(duì)我們來(lái)說(shuō)50千瓦的模塊可以隨意配置,從50kW到1000kW都可匹配，這樣可以給業(yè)主除了組串式逆變器以外增加一個(gè)選擇，并且降低很多逆變器的成本，整體來(lái)講我們的的逆變器成本會(huì)降低很多。

以上是我從各個(gè)技術(shù)方面來(lái)分析，或者說(shuō)把我們的技術(shù)理念放在融入我們產(chǎn)品中做出來(lái)的模塊化逆變器的一些簡(jiǎn)單的介紹。

回歸到再來(lái)講我們的第二個(gè)產(chǎn)品，也是想把這個(gè)理念拓展，即為什么做微逆。微型逆變器做的最好的公司是美國(guó)的一家公司，它在美國(guó)的出貨量一年是500臺(tái)400萬(wàn)臺(tái)左右，在美國(guó)已經(jīng)有60%超過(guò)一半戶(hù)用光伏系統(tǒng)用微型逆變器而不是組串式逆變器。4年前我們開(kāi)始研發(fā)微型逆變器，現(xiàn)在我們?cè)趪?guó)內(nèi)國(guó)外占據(jù)了較大的市場(chǎng)份額。

戶(hù)外家庭系統(tǒng)，通過(guò)逆變器建立兩種方案，一個(gè)是組串式的方案，一個(gè)是微型逆變器的方案接入家庭電網(wǎng)。

模塊化逆變器和微型逆變器是一個(gè)理念，微逆針對(duì)每塊組件提供一個(gè)MPPT，從技術(shù)上來(lái)講有了多個(gè)MPPT對(duì)于每塊組件來(lái)講可以最高效的提供發(fā)電效益給大家。給用戶(hù)

美國(guó)雜志NERL上發(fā)表的一篇論文，大概在兩年多以前，在美國(guó)很多大量地區(qū)做了很多實(shí)踐和理論的工作，得出一個(gè)結(jié)論，就是在輕度陰影、中度陰影和重度陰影，微逆系統(tǒng)較比組串式系統(tǒng)發(fā)電效率提升5%到15%。，順便提一下，組件特性的不同也可以等效視為有陰影發(fā)生，即我們通常說(shuō)的光伏發(fā)電短板效應(yīng)，專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)叫功率失配。

微逆可以允許不同組件在系統(tǒng)中混用，在國(guó)外采用微逆的系統(tǒng)可以有很多增加的隨意增加光伏組件，對(duì)同樣廠家每個(gè)快組件的性能質(zhì)量電氣特性沒(méi)有任何要求，允許混用不同廠家組件，因?yàn)槭敲繅K組件發(fā)揮作用獨(dú)立在逆變工作，可以隨意的DIY接入進(jìn)去，可以隨意增加系統(tǒng)功率。

另外一個(gè)是系統(tǒng)安全，這個(gè)可能會(huì)涉及到引起組串式逆變器廠家的要求反感，所以這一段我們只談技術(shù)，現(xiàn)在基本上戶(hù)外用系統(tǒng)80%火災(zāi)都是由于光伏組件串聯(lián)的直流高壓引起的，微型逆變器它的主流輸入電壓只有40伏以?xún)?nèi)左右，所以完全是安全的，它一方面很難發(fā)生引起電弧也很難導(dǎo)致起火，現(xiàn)在在國(guó)內(nèi)做的扶貧屋頂項(xiàng)目據(jù)說(shuō)已經(jīng)有很多事故發(fā)生，主要是高壓直流引起的觸電和火災(zāi)。當(dāng)然，采用組串式逆變器如果安裝規(guī)范、配件質(zhì)量有保障、安裝質(zhì)檢到位，這些隱患也可以有效降低。

所以微型逆變器有很多優(yōu)點(diǎn)，微型逆變器什么時(shí)候能徹底取代組串式，我說(shuō)現(xiàn)在還不行，微型逆變器現(xiàn)在還是相對(duì)高端，它有一個(gè)壞處不利就是價(jià)格相對(duì)比較高。但是從性?xún)r(jià)比的角度來(lái)說(shuō)，我來(lái)北京之前，剛剛被我導(dǎo)師批評(píng)了，我在浙大的導(dǎo)師是我們中國(guó)第一位院士，我做這件事情他非常支持，他說(shuō)微型逆變器作為一個(gè)電力電子轉(zhuǎn)換器質(zhì)保15年，我非?？春脟?guó)內(nèi)的戶(hù)用實(shí)驗(yàn)，他找我去約談，跟我講，他說(shuō)他認(rèn)為一個(gè)電力電子產(chǎn)品從技術(shù)的角度來(lái)講，從壽命的角度來(lái)講應(yīng)該有3到5年的壽命，他說(shuō)你不要壞了我的名聲，你這15年能不能保，我說(shuō)我15年之內(nèi)免費(fèi)更換，你公正來(lái)說(shuō)，其實(shí)性?xún)r(jià)比是超過(guò)組串式的。后來(lái)他被我說(shuō)服了。

第一，太陽(yáng)能系統(tǒng)本身的特點(diǎn)，因?yàn)槲覀冮L(zhǎng)期的電子電離電平器是長(zhǎng)時(shí)間滿(mǎn)額工作的，這個(gè)會(huì)影響它的壽命，而太陽(yáng)能是早上、中午、晚上，他其實(shí)不是全額工作的，這個(gè)會(huì)降低它的要求，會(huì)延長(zhǎng)它的壽命，這是太陽(yáng)能系統(tǒng)本身的特點(diǎn)。

第二，其實(shí)現(xiàn)在器件技術(shù)以及我們對(duì)微型逆變器的一些掌控，可以把微型逆變器做到25年壽命，所以我們有信心去保這15年。

一方面是講這個(gè)故事跟大家聽(tīng)，另外一方面是我想告訴大家，如果真正想持有一個(gè)好的戶(hù)用電站，甚至給老百姓安裝一個(gè)好的戶(hù)用電站，我覺(jué)得微型逆變器是一個(gè)非常好的選擇，我有15年的質(zhì)保。，相對(duì)來(lái)說(shuō)價(jià)格就比組串式價(jià)格的便宜了。

另外，微逆給后期運(yùn)維帶來(lái)的方便也很重要。當(dāng)然，在運(yùn)維方面我覺(jué)得對(duì)系統(tǒng)商來(lái)說(shuō)也很重要，我可以開(kāi)放給安裝商每個(gè)組件包括運(yùn)維商，禾邁微逆系統(tǒng)可以上網(wǎng)看到每塊組件的發(fā)電情況，可以有效的規(guī)避組串式只能看到一串的情況，。戶(hù)用是千家萬(wàn)戶(hù)的，怎么上門(mén)維修，發(fā)電量少了你不知道哪一塊組件壞掉了，怎么修？而我們知道，但我們的微逆系統(tǒng)可以清楚地看到，這樣可以給運(yùn)維用戶(hù)降低很多成本。

最后，總結(jié)一下，第一個(gè)是我們現(xiàn)在全新推出的模塊化逆變器，我們改變了很多艾默生留下提高了模塊化逆變器的穩(wěn)定性和可靠性的問(wèn)題，還推出了全新的提供了靈活配置的多MPPT結(jié)構(gòu)。

第二個(gè)，我們想為戶(hù)外客戶(hù)提供多一種選擇智能微型逆變器，是我們給家庭戶(hù)用光伏電站提供的另一種選擇就是我們的微型逆變器。我們的。禾邁微逆全球最高效率96.7%，最高防護(hù)等級(jí)IP67，國(guó)內(nèi)最長(zhǎng)免費(fèi)質(zhì)保15年，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占占有率第一。

第三個(gè)，利用技術(shù)創(chuàng)新，為客戶(hù)提供更多的選擇。我希望我們禾邁的技術(shù)創(chuàng)新給客戶(hù)提供更多的多一種選擇，。技術(shù)方面講完了，跟大家簡(jiǎn)單分享一下我們的典型案例。這是我們浙江的30MW山地電站，就應(yīng)用了大量的智能微型逆變器，它全部采用禾邁模塊化的設(shè)備逆變器，這里運(yùn)用到我們的多MPPT技術(shù)，因?yàn)樗胁煌钠露?，用到了很多的技術(shù)。這個(gè)電站現(xiàn)在發(fā)電狀況非常好，歡迎大家看一看。

前期更多的我們其實(shí)是針對(duì)了更多的中大型的屋頂，因?yàn)槲蓓攲?duì)于MPPT的技術(shù)要求多高一點(diǎn)，因?yàn)榍捌诘牡孛骐娬局饕诒容^平的地方，現(xiàn)在山地電站多了很多，我們現(xiàn)在也蠻好。

我們做的最多的還是10兆瓦以?xún)?nèi)的屋頂，地面也做了幾十兆瓦等級(jí)的。這是我們?cè)谡憬锨?hù)的家庭光伏系統(tǒng)，全部采用其實(shí)微逆變器，布置非常方便，不需要任何培訓(xùn)，跟組件一樣方便安裝，現(xiàn)在老百姓反饋非常好，也請(qǐng)大家可以去看一看。，而且是DIY模塊化的，謝謝大家！

今天就講到這里，謝謝大家!