太阳能光伏发电站逆变方案评估

在工程设计中可以在各种逆变设计方案中进行选择，一般情况下，集中型逆变器也许是光伏电站的最佳选择，但某些情况下，即使系统规模相当，选择小型逆变器却更合适。选择小规模的逆变器单元，可以为每一个特定的光伏系统提供精确设计。结合小型逆变器的高效率，几个小型逆变器可以带来比一个大型集中型逆变器更好的性价比。

在采用相同太阳能电池组件的光伏系统中，选择集中型逆变器会非常高效。然而，当太阳能电池组件不同时，如太阳能电池组件彼此不匹配或太阳能电池组件之间存在较高的制造公差、太阳能电池阵列朝向不同、需对每一个太阳能电池阵列进行追踪等，这些情况下，选择像小集中型逆变器就会更加合适。

相对于集中型逆变器，小型逆变器的维护工作比较简单、成本也较低，当逆变器发生故障时，可以直接进行更换。从实施安装的角度，大型逆变器需要建造专门的安装厂房，而小型逆变器因为较轻可以直接安装在墙上，成本也更为低廉。

然而，从电站监控的角度，集中型逆变器易于配置监控系统，如组网简单、支持标准硬件设备等。另外，集中逆变器也更适合参与电网稳定管理，如调节功率、电压等电能质量参数。因此，从规模经济性考虑，对于一个规模确定的大型光伏系统，集中型逆变器是首选方案。

在评估方案时，需要从整体拥有成本上进行考虑。在允许的条件范围内，一个方案针对某个确定的系统是最优的，而针对另外一个系统可能不是最佳的。针对单台产品功率，对小容量方案与集中型方案的对比分析见表1。

表1 小容量方案与集中型方案的对比分析

分别以20kW、333kW和500kW/630kW逆变器构建1MW光伏系统的系统特点见表2。

表2 分别以20kW、333kW和500kW/630kW逆变器构建1MW光伏系统的系统特点

分别以20kW、333kW和500kW/630kW逆变器构建1MW光伏系统的成本分析如下：

1）由20kW组串型逆变器构成的逆变系统，初期在逆变器本身投入略高一些，但是从系统成本及长期运营角度看，总成本低，投资回报率高。

2）由333kW集中式逆变系统，无论从初期硬件投入还是从长期运营维护费用成本来看，都适中。

3）由500kW逆变系统，初期硬件投入费用较少，但系统整体成本和后期维护成本较高。

目前国内市场集中型逆变器占了绝大部分市场份额，而从全球市场来看，由于组串式逆变器的诸多优点，组串式逆变器在全球市场占据主导地位。随着国内光伏市场的发展，投资商和运营商对逆变转换效率和可靠性及整个逆变系统可靠性的要求会越来越高，组串型逆变器会得到越来越多的青睐。