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逆变器技术路线多样,组串式优势凸显,市场需求占比逐步提升

发布时间:2021-06-24  来源:立鼎产业研究网  点击量: 1480 

逆变器技术路线多样,组串式性价比综合优势突出。逆变器按照技术路线可以分为集中式、组串式、微型逆变器、集散式逆变器四种,目前市场主要以集中式逆变器和组串式逆变器为主。集中式逆变器体积大,功率高,普遍功率 500KW 以上,组件串联产生的电流先进入汇流箱,汇流箱之间并联将电流输送到逆变器,进行最大功率跟踪,成本低,但跟踪性差,适用于光照均匀的集中式地面大型电站;组串式逆变器体积小,功率适中,常见在 0~255kw 左右,一般将 1-4 组组串电流先输送到单路 MPPT,多路 MPPT 之间并联接入组串式逆变器,通过最大功率峰值跟踪,提升发电增益,达到系统最优,适用于户用和分布式发电场景;微型逆变器体积最小,功率最低,可以对每块光伏组件进行最大功率峰值跟踪,最大程度降低安全隐患,但价格高昂,一般仅适用于小型分布式发电系统;集散式逆变器结合集中式与组串式的优势,是上能电气研发的新型技术形式,当前市场占比较小。

集中、组串、微型逆变器对比


资料来源:公开资料

组串式相较集中式逆变器的优势在于组串式相较集中式逆变器的优势在于:1MPPT 数量多,可以实现组串级别的控制,逆变器最大功率跟踪电压范围宽,相较于集中式逆变器存在明显的发电增益,可以提升发电量;2、由于组串式逆变器多路 MPPT,如果某一组件出现故障,对同一 MPPT 下另一组串影响较小,对其余 MPPT 下的组串几乎不产生影响;3、体积小,重量轻,可以室外安装,且便于维护。

组串式 MW 级逆变器方案系统示意图


资料来源:公开资料

组串式逆变器性能优势突出,随着成本的快速下降,性价比优势凸显。根据中国光伏行业协会发布的产业发展路线图,2018 年集中式逆变器的价格为 0.13 /w,到 2025 年有望降低至 0.11 /w,而组串式逆变器 2018 年价格为 0.25 /w,到 2025 年有望降低至 0.18 /w,随着组串式逆变器渗透率的快速提升,各个逆变器厂商也在加大技术研发力度,预计组串式逆变器成本下降速度会更快,组串式与集中式逆变器之间的价差进一步缩小,考虑到组串式逆变器的低安装维修成本以及多路 MPPT 带来的发电增益,组串式逆变器性价比逐步凸显。

并网光伏发电主要有集中式大型并网光伏电站和分布式小型并网光伏电站。集中式大型并网光伏电站主要特点是将所发电能直接输送到电网,由电网统一调配向用户供电,具有电站投资大、建设周期长、占地面积大等特点。而分布式小型并网光伏电站,特别是光伏建筑一体化光伏发电,具有投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等特点,近年来发展速度较快。根据 IEA 的预测数据,2020 年全球光伏新增装机中,集中式占比为 63%,工商业为 18%,户用为 18%20212022 年集中式占比将分别为 69%66%,到 2025 年预计分布式(工商业+户用)占比将维持在 35%附近,集中式占比约为 65%

各类光伏电站形式占比


资料来源:IEA

组串式逆变器全面占领分布式电站市场,逐步提升集中式电站的渗透率。在工商业及户用等分布式电站中,目前主要使用更灵活、安装维修更加方便、更易实现系统最优发电的组串式逆变器。在集中式电站中,由于近年来组串式逆变器技术不断发展,产品成本逐年下降,平均单瓦价格逐渐接近于集中式逆变器,组串式逆变器在集中式电站中的应用占比在逐步提升,根据 IHS Markit 的预测,到 2023 年,集中式光伏电站中组串式逆变器占比将达到 35%,在全球光伏新增装机中,组串式逆变器占比将达到60%

集中式电站中组串式、集中式逆变器占比单位:GW


资料来源:IHS

新增装机中组串式、集中式逆变器占比单位:GW


资料来源:IHS


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