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逆變器又稱電源調(diào)整器,根據(jù)逆變器在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的用途可分為獨(dú)立型電源用和并網(wǎng)用二種。根據(jù)波形調(diào)制方式又可分為方波逆變器、階梯波逆變器、正弦波逆變器和組合式三相逆變器。對(duì)于用于并網(wǎng)系統(tǒng)的逆變器,根據(jù)有無(wú)變壓器又可分為變壓器型逆變器和無(wú)變壓器型逆變器。

逆變器有多種類型,因此在選擇機(jī)種和容量時(shí)需特別注意。尤其在太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中,逆變器效率的高低是決定太陽(yáng)電池容量和蓄電池容量大小的重要因素。

目前光伏逆變器行業(yè)國(guó)際領(lǐng)軍者是德國(guó)艾斯瑪（SMA）公司,技術(shù)處在行業(yè)的頂點(diǎn)。國(guó)內(nèi)比較有實(shí)力的并網(wǎng)逆變器企業(yè)有：合肥陽(yáng)光電源、三 晶新能源、中達(dá)電通、山億新能源、北京科諾偉業(yè)、艾索新能源、西安愛(ài)科等；而離網(wǎng)逆變器的技術(shù)發(fā)展相對(duì)較成熟,國(guó)內(nèi)已擁有一批技術(shù)較領(lǐng)先的企業(yè)。

2005至2010年,全球光伏逆變器市場(chǎng)規(guī)模由10.7億美元增至71.8億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率為46.3%。歐洲、亞太地區(qū)及北美地區(qū)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是光伏逆變器市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要推動(dòng)力。

2007年我國(guó)光伏新增裝機(jī)量?jī)H20MW,到2010年國(guó)內(nèi)光伏新增裝機(jī)量約520MW,是2009年228MW裝機(jī)量的2倍多。2011年我國(guó)新增裝機(jī)量達(dá)到2.9GW,在全球排名第四。

2015年我國(guó)光伏逆變器需求量將達(dá)到5.0GW,2020年將達(dá)到10GW。

在我國(guó)“十一五”期間,諸如逆變器等光伏發(fā)電配套設(shè)備多處在研發(fā)和創(chuàng)新階段,較少受到政策關(guān)注�！笆�二五”時(shí)期,光伏發(fā)電市場(chǎng)的趨勢(shì)是向全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,晶硅、組件以外的配套設(shè)備將受到市場(chǎng)與政策的進(jìn)一步關(guān)注,發(fā)改委將逆變器列入指導(dǎo)目錄鼓勵(lì)類,就是這一趨勢(shì)的體現(xiàn)。

2010年,我國(guó)光伏并網(wǎng)容量達(dá)500兆瓦,逆變器市場(chǎng)在5億元左右。目前,“十二五”國(guó)內(nèi)的光伏裝機(jī)容量目標(biāo)大幅上調(diào)到10GW,較之前公布的目標(biāo)翻了一番。假設(shè)這些裝機(jī)全部并網(wǎng),按照1元/瓦造價(jià)計(jì)算,預(yù)計(jì)到2015年,國(guó)內(nèi)逆變器市場(chǎng)將達(dá)到100億元。

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2014-2018年 中國(guó)光伏逆變器行業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資規(guī)劃分析報(bào)告前瞻》指出隨著光伏逆變器行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇,大型光伏逆變器企業(yè)間并購(gòu)整合與資本運(yùn)作日趨頻繁,國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的光伏逆變器生產(chǎn)企業(yè)愈來(lái)愈重視對(duì)行業(yè)市場(chǎng)的研究,特別是對(duì)企業(yè)發(fā)展環(huán)境和客戶需求趨勢(shì)變化的深入研究。正因?yàn)槿绱?一大批國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的光伏逆變器品牌迅速崛起,逐漸成為光伏逆變器行業(yè)中的翹楚！

光伏逆變器是電力電子技術(shù)在太陽(yáng)能發(fā)電領(lǐng)域的應(yīng)用,行業(yè)技術(shù)水平和電力電子器件、電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、專用處理器芯片技術(shù)、磁性材料技術(shù)和控制理論技術(shù)發(fā)展密切相關(guān)。

另外,功率等級(jí)在200 瓦～500 瓦的微型逆變器,可方便地在幕墻、窗臺(tái)、小型屋面上使用,在最近幾年也成為一個(gè)細(xì)分市場(chǎng)熱點(diǎn)。組串型光伏逆變器單相產(chǎn)品以升壓電路+單相無(wú)變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為主；組串型光伏逆變器三相產(chǎn)品以升壓電路+三相三電平無(wú)變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為主；電站型光伏逆變器以三相橋式電路拓?fù)錇橹?同時(shí)包括無(wú)變壓器和有變壓器兩類。光伏逆變器重點(diǎn)關(guān)注以下技術(shù)指標(biāo)：高效率：光伏逆變器的轉(zhuǎn)換效率的高低直接影響到太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)在壽命周期內(nèi)發(fā)電量的多少。根據(jù)產(chǎn)品型號(hào)的不同,國(guó)際一流品牌的產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換效率最高可達(dá)98%以上。長(zhǎng)壽命：光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用壽命一般為20 年左右,所以要求光伏逆變器的設(shè)計(jì)壽命需要達(dá)到較高水平。高可靠性：光伏逆變器發(fā)生故障將會(huì)導(dǎo)致光伏系統(tǒng)停機(jī),直接帶來(lái)發(fā)電量的損失,所以高可靠性是光伏逆變器的重要技術(shù)指標(biāo)。寬直流電壓工作范圍：因?yàn)閱螇K太陽(yáng)電池組件的輸出直流電壓比較低,所以在實(shí)際應(yīng)用中需要進(jìn)行多塊串聯(lián),得到一個(gè)較高的直流電壓,再進(jìn)行多組并聯(lián)后輸入到光伏逆變器。由于不同功率、不同電壓的光伏電池、不同的串并聯(lián)方案組合,要求對(duì)同一規(guī)格的光伏逆變器能夠適應(yīng)不同的直流電壓輸入。所以,光伏逆變器具有越寬的直流電壓工作范圍,就越能適應(yīng)客戶的實(shí)際應(yīng)用需求。

符合電網(wǎng)并網(wǎng)要求：各國(guó)電網(wǎng)對(duì)于接入電網(wǎng)的設(shè)備都有著嚴(yán)格的技術(shù)要求,包括并網(wǎng)電流諧波、注入電網(wǎng)直流分量、電網(wǎng)過(guò)欠壓時(shí)保護(hù)、電網(wǎng)過(guò)欠頻時(shí)保護(hù)、孤島保護(hù)等。隨著大量可再生能源發(fā)電設(shè)備的接入,對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行、調(diào)度提出了新的挑戰(zhàn),電網(wǎng)提出了如低電壓穿越、無(wú)功補(bǔ)償、儲(chǔ)能等新要求。

國(guó)外光伏市場(chǎng)經(jīng)歷了數(shù)十年的發(fā)展,經(jīng)營(yíng)模式已經(jīng)比較成熟。一般來(lái)說(shuō),電站型光伏逆變器一般由負(fù)責(zé)具體項(xiàng)目的系統(tǒng)集成商從生產(chǎn)廠商直接采購(gòu),也有一些大型項(xiàng)目采用集中招標(biāo)的方式進(jìn)行,生產(chǎn)廠商參與用戶招標(biāo),中標(biāo)后按照購(gòu)銷合同提供產(chǎn)品和服務(wù)。組串型光伏逆變器一般采用分銷商代理的方式進(jìn)行銷售,每個(gè)分銷商同時(shí)支持多個(gè)安裝商,由安裝商直接對(duì)客戶進(jìn)行安裝和簡(jiǎn)單的售后服務(wù),如故障判斷,設(shè)備更換等,并由分銷商負(fù)責(zé)物流、售后管理等；生產(chǎn)廠商提供維修配件、備用整機(jī)、工程師培訓(xùn)、準(zhǔn)時(shí)供貨、技術(shù)支持等。

國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電市場(chǎng)從2009 年國(guó)家能源局組織“敦煌特許權(quán)招標(biāo)項(xiàng)目”后進(jìn)入快速發(fā)展,目前國(guó)內(nèi)95%以上的光伏發(fā)電系統(tǒng)為大型地面光伏電站和屋面電站,即大多使用電站型光伏逆變器。目前,國(guó)內(nèi)光伏逆變器的市場(chǎng)活動(dòng)基本是采用業(yè)主招標(biāo)的方式,生產(chǎn)廠商參與投標(biāo),中標(biāo)后按照購(gòu)銷合同提供產(chǎn)品和服務(wù)。同時(shí),根據(jù)用戶的實(shí)際需求,逆變器廠商可能還需要參與工程前期設(shè)計(jì)工作,設(shè)備的交付必須經(jīng)過(guò)出廠檢驗(yàn)、客戶驗(yàn)收,并提供及時(shí)周到的售后服務(wù)。

逆變器主要由晶體管等開(kāi)關(guān)元件構(gòu)成,通過(guò)有規(guī)則地讓開(kāi)關(guān)元件重復(fù)開(kāi)-關(guān)（ON-OFF）,使直流輸入變成交流輸出。當(dāng)然,這樣單純地由開(kāi)和關(guān)回路產(chǎn)生的逆變器輸出波形并不實(shí)用。一般需要采用高頻脈寬調(diào)制（SPWM）,使靠近正弦波兩端的電壓寬度變狹,正弦波中央的電壓寬度變寬,并在半周期內(nèi)始終讓開(kāi)關(guān)元件按一定頻率朝一方向動(dòng)作,這樣形成一個(gè)脈沖波列（擬正弦波）。然后讓脈沖波通過(guò)簡(jiǎn)單的濾波器形成正弦波。

元器件的構(gòu)成：

1、電流傳感器

光伏逆變器一般采用霍爾電流傳感器來(lái)進(jìn)行電流采樣,從小功率到大功率所采用的電流傳感器形式不一,列舉一些例子如下：

100KW：檢測(cè)電流是300A左右,一般都會(huì)采用JCE308-TS7電流傳感器

250KW：檢測(cè)電流是500A左右,一般都會(huì)采用JCE508-TS6電流傳感器

500KW：檢測(cè)電流是1000A左右,一般會(huì)采用JCE1005-FS電流傳感器

1MW：檢測(cè)電流是2000A左右,一般會(huì)采用JCE2005-FS電流傳感器

對(duì)于電流傳感器要求精度高、響應(yīng)時(shí)間快,而且耐低溫、高溫等環(huán)境要求

2、電流互感器

一般采用BRS系列電流互感器,從幾百到幾千A不等,輸出信號(hào)一般采用0-5A為標(biāo)準(zhǔn)

3、電抗器

逆變器不僅具有直交流變換功能,還具有最大限度地發(fā)揮太陽(yáng)電池性能的功能和系統(tǒng)故障保護(hù)功能。歸納起來(lái)有自動(dòng)運(yùn)行和停機(jī)功能、最大功率跟蹤控制功能、防單獨(dú)運(yùn)行功能（并網(wǎng)系統(tǒng)用）、自動(dòng)電壓調(diào)整功能（并網(wǎng)系統(tǒng)用）、直流檢測(cè)功能（并網(wǎng)系統(tǒng)用）、直流接地檢測(cè)功能（并網(wǎng)系統(tǒng)用）。這里簡(jiǎn)單介紹自動(dòng)運(yùn)行和停機(jī)功能及最大功率跟蹤控制功能。

1、自動(dòng)運(yùn)行和停機(jī)功能

早晨日出后,太陽(yáng)輻射強(qiáng)度逐漸增強(qiáng),太陽(yáng)電池的輸出也隨之增大,當(dāng)達(dá)到逆變器工作所需的輸出功率后,逆變器即自動(dòng)開(kāi)始運(yùn)行。進(jìn)入運(yùn)行后,逆變器便時(shí)時(shí)刻刻監(jiān)視太陽(yáng)電池組件的輸出,只要太陽(yáng)電池組件的輸出功率大于逆變器工作所需的輸出功率,逆變器就持續(xù)運(yùn)行；直到日落停機(jī),即使陰雨天逆變器也能運(yùn)行。當(dāng)太陽(yáng)電池組件輸出變小,逆變器輸出接近0時(shí),逆變器便形成待機(jī)狀態(tài)。

2、最大功率跟蹤控制功能

太陽(yáng)電池組件的輸出是隨太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和太陽(yáng)電池組件自身溫度（芯片溫度）而變化的。另外由于太陽(yáng)電池組件具有電壓隨電流增大而下降的特性,因此存在能獲取最大功率的最佳工作點(diǎn)。太陽(yáng)輻射強(qiáng)度是變化著的,顯然最佳工作點(diǎn)也是在變化的。相對(duì)于這些變化,始終讓太陽(yáng)電池組件的工作點(diǎn)處于最大功率點(diǎn),系統(tǒng)始終從太陽(yáng)電池組件獲取最大功率輸出,這種控制就是最大功率跟蹤控制。太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)用的逆變器的最大特點(diǎn)就是包括了最大功率點(diǎn)跟蹤（MppT）這一功能。

以下為全球十大知名的光伏逆變器廠商。

1、SMASolarTechnologyAG

SMASolarTechnologyAG是全球領(lǐng)先的專業(yè)逆變器生產(chǎn)供應(yīng)商,成立于1981年,總部位于德國(guó)卡塞爾市的Niestetal。

2、Power-One

Power-One是全球最大的電能轉(zhuǎn)換和電能管理解決方案提供商,同時(shí)也是為數(shù)不多的公司之一,其產(chǎn)品范圍足以支持將民用交流電轉(zhuǎn)化成不同電壓的直流電的各個(gè)環(huán)節(jié),用以驅(qū)動(dòng)高電能需求的工作場(chǎng)所、系統(tǒng)和不同半導(dǎo)體層面上的基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)。

3. 關(guān)于德國(guó)KACOKACO新能源公司

德國(guó)KACOKACO新能源公司是一家專業(yè)制造逆變器的公司,總部位于德國(guó)南部城市Neckasulm.公司第一大業(yè)務(wù)是各種光伏逆變器及相關(guān)配件的生產(chǎn)銷售,其次是為鐵路和工廠設(shè)計(jì)安裝能源供應(yīng)系統(tǒng)。

4、瑞福索公司

瑞福索公司曾經(jīng)被IHSSolar列為2012年度全球第四大逆變器供應(yīng)商,同時(shí)也是該領(lǐng)域成長(zhǎng)最快的企業(yè)之一。

5、關(guān)于西班牙英赫特安(Ingeteam)

英赫特安(Ingeteam)是西班牙一家專注于電氣工程、電子設(shè)備、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和變頻器的世界領(lǐng)先公司。其產(chǎn)品主要集中在四個(gè)方面：能源、工業(yè)、海洋和鐵路牽引。

6、關(guān)于合肥陽(yáng)光(Sungrow)

陽(yáng)光電源股份有限公司是一家專注于太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源電源產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)的國(guó)家重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)。主要產(chǎn)品有光伏逆變器、風(fēng)能變流器、電力系統(tǒng)電源等。

7、關(guān)于ABB

ABB集團(tuán)位列全球500強(qiáng)企業(yè),集團(tuán)總部位于瑞士蘇黎世。ABB由兩個(gè)歷史100多年的國(guó)際性企業(yè)瑞典的阿西亞公司(ASEA)和瑞士的布朗勃法瑞公司(BBCBrownBoveri)在1988年合并而成。兩公司分別成立于1883年和1891年。

8、關(guān)于美國(guó)EnphaseEnergy(微逆變器)

EnphaseEnergy成立于2006年,總部位于加州,從事設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和銷售太陽(yáng)能微逆變器,產(chǎn)品應(yīng)用于住宅和商業(yè)太陽(yáng)能系統(tǒng)。EnphaseEnergy是全球最知名的微型逆變器廠商,也是全球第一的微型逆變器制造商,該公司于2012年一季度在納斯達(dá)克交易所上市,其在美國(guó)市場(chǎng)占有率高達(dá)35%。

9、關(guān)于特變電工(TBEA)

特變電工股份有限公司是中國(guó)變壓器行業(yè)首家上市公司。

10、關(guān)于追日電氣(Surpass Sun Electric)

追日電氣致力于光伏電站/分布式發(fā)電一站式總包服務(wù)、專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光伏逆變器：1.5-10kW小功率戶用型,12-100kW中等功率商用型；100－1000kW大功率電站型光伏并網(wǎng)逆變器,并在業(yè)內(nèi)率先推出3-10kW離網(wǎng)型及離并網(wǎng)混合型光伏逆變器。

認(rèn)證目的

并網(wǎng)逆變器除了需要完成正常商用/工業(yè)用電器設(shè)備的安規(guī)測(cè)試以及EMC(電磁兼容)測(cè)試以外,最重要的部分是完成各個(gè)國(guó)家不同的并網(wǎng)測(cè)試,以滿足各個(gè)國(guó)家不同的電力設(shè)施的供電參數(shù)以及電網(wǎng)波動(dòng)的保護(hù)需求.

只有在具有資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室完成了這三部分的測(cè)試,并持有實(shí)驗(yàn)室出具的報(bào)告后,逆變器才可以取得當(dāng)?shù)氐牟⒕W(wǎng)許可,輸送電力到當(dāng)?shù)氐碾娏�公�?并取得電網(wǎng)補(bǔ)貼. 簡(jiǎn)而言之,沒(méi)有完成當(dāng)?shù)啬孀兤髡J(rèn)證測(cè)試的逆變器,是不被當(dāng)?shù)卣�府或者電力公司許可接入到電網(wǎng),那當(dāng)然你也就沒(méi)有資格獲取電網(wǎng)補(bǔ)貼。

測(cè)試項(xiàng)目

并網(wǎng)逆變器測(cè)試的項(xiàng)目必定包括三個(gè)部分 安規(guī)測(cè)試部分 Electrical Safety

IEC EN 50178: Electronic equipment for use in power installations

IEC EN 62109-1/2

對(duì)應(yīng)國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn) GB17799.1,GB17799.3

電磁兼容部分 EMC

IEC EN 61000-6-1; IEC EN 61000-6-3: emissions and immunity requirements for equipment in residential environments

IEC EN 61000-6-2; IEC EN 61000-6-4: emissions and immunity requirements for equipment in industrial environments

并網(wǎng)測(cè)試部分

對(duì)于并網(wǎng)測(cè)試部分,每個(gè)國(guó)家有不同的并網(wǎng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn).

以歐洲主要的幾個(gè)新能源補(bǔ)貼較好的國(guó)家為例.

試驗(yàn)應(yīng)遵循各項(xiàng)配電網(wǎng)要求

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

意大利： Enel 配電網(wǎng)連接準(zhǔn)則 Guidelines for connections to the Enel Distribuzione grid

德國(guó)： DIN VDE 0126-1-1 & VDE 4105

英國(guó)： G83-1 ENEA ER G59/1

西班牙： 第661/2007號(hào)皇家法令 RD 1663/2000

認(rèn)證周期

一般來(lái)說(shuō),單個(gè)國(guó)家的測(cè)試項(xiàng)目完全完成安規(guī),EMC以及并網(wǎng)測(cè)試項(xiàng)目需要兩個(gè)月的時(shí)間. 但是安規(guī)和EMC部分的測(cè)試結(jié)果可以相互參照,所以以歐洲為例. 安規(guī)和EMC測(cè)試只需要一次即可. 而每個(gè)國(guó)家的并網(wǎng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)雖然各為不同,但是在細(xì)節(jié)項(xiàng)目上多為重疊,只是區(qū)別對(duì)應(yīng)的參數(shù)不一致。但是每個(gè)國(guó)家的認(rèn)證機(jī)構(gòu)卻只是專長(zhǎng)于各自的并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn), 對(duì)于他國(guó)的標(biāo)準(zhǔn),往往是采取外包的方式。

所以對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō),最有效的方式是尋找具有資質(zhì)能力的實(shí)驗(yàn)室,一次性完成多個(gè)國(guó)家的并網(wǎng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。并由實(shí)驗(yàn)室代為申請(qǐng)各個(gè)國(guó)家的入網(wǎng)許可,同時(shí)可以取得各個(gè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)的證書(shū)。