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《組串式光伏逆變器的發(fā)展趨勢和挑戰(zhàn).doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、組串式光伏逆變器的發(fā)展趨勢和挑戰(zhàn)——無風(fēng)扇設(shè)計隨看全球煤炭、石汕資源的衰竭和壯界各國對環(huán)境污染的重視，太陽能等可再個能源并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)及應(yīng)川成為熱點。其屮光伏逆變器作為太陽能發(fā)電系統(tǒng)的核心設(shè)備,具町靠性決定著光伏系統(tǒng)的安金運行,血彫響光伏逆變器對靠性的幣要因素Z—就是逆變器的散熱性能。逆變器的核心器件功率開關(guān)對溫度比較敏感，溫度的變化會影響其開通和關(guān)斷過程，當(dāng)溫度過高時會導(dǎo)致功率開關(guān)性能衰減其至損壞，因此逆變器的散熱方案優(yōu)劣決泄著產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。近年來，組串式地而業(yè)在全球得到廣泛應(yīng)用。相比集中式電站，組串式電站有明顯優(yōu)勢,具體體現(xiàn)在以下兒點:發(fā)電量高,占地而
2、積小,無需機房，運行可靠,維護方便簡單。特別是針對分布式屋頂、山地丘陵項目，組串式方案有著無可比擬的優(yōu)勢。光伏電站一般選在沙漠、高原等陽光充足的地方，這些區(qū)域冬季溫度極低，夏季溫度非常高,風(fēng)沙人，海拔高，光照強，有些站點其至位于海邊，腐蝕性強。在這些應(yīng)用場景屮，組串式逆變器通過掛墻、掛光伏板支架或者掛獨立安裝架等方式總接眾露在家外，外部部件被雨水、沙塵腐蝕和老化風(fēng)險嚴重。如何做到既能適應(yīng)惡劣環(huán)境，乂能滿足逆變器的散熱，成為了人家最關(guān)心的問題。一.組串式逆變器業(yè)界常用散熱方式及問題逆變器散熱主要有口然散熱和風(fēng)冷散熱兩種方式。通過組串式逆變器外部增加風(fēng)扇,提升散
3、熱能力，行業(yè)廠商普遍采用這種方式散熱。但組串式逆變器應(yīng)用環(huán)境較差，其對外部風(fēng)扇的防護性能要求較高。當(dāng)前室外型風(fēng)扇防護等級一般只能達到IP54/IP55,外部冇風(fēng)扇設(shè)計導(dǎo)致整體系統(tǒng)防護等級無法達到IP65。同時為了避免雨水直接沖刷風(fēng)扇，設(shè)計散熱方案時，風(fēng)道會變得很復(fù)雜，風(fēng)道形式受限，一旦風(fēng)扇失效，散熱能力衰減嚴重，這樣會使得逆變器輸出功率降額，發(fā)電量減少，嚴重影響客戶利益。更為關(guān)鍵的是，因風(fēng)扇常年暴露在雨水和沙塵屮，腐蝕嚴重，壽命急制下降，逆變器住命周期內(nèi)需要多次更換風(fēng)扇，維護成本極高。下圖為某戶外環(huán)境電站，逆變器運行一年后，風(fēng)扇積灰和腐蝕的剖析圖片，從圖片可
4、以看出，腐蝕情況非常嚴重。圖1某戶外電站逆變器風(fēng)扇積塵腐蝕示意圖二.組串式逆變器散熱問題的應(yīng)對解決方案無外部風(fēng)扇設(shè)計是目前較先進的解決方案。逆變器外部無需安裝風(fēng)扇，防護等級可以達到IP65,而且噪聲低，可靠性高，消除因風(fēng)扇失效散熱能力衰減導(dǎo)致的功率降額，易維護，成本低。隨著輸出功率提升和體積減小，散熱能力將是組串式逆變器設(shè)計的最大瓶頸。針対這個問題,可以通過采用銅鋁復(fù)合、熱管、均溫板等強化方式減小熱阻，提升散熱器散熱能力。另一種重要方式是腔體內(nèi)部增加擾流風(fēng)扇來改善內(nèi)部熱點和提升腔體散熱能力，擾流風(fēng)扇由于在腔體內(nèi)部，不存在防護問題，即使失效，對整體散熱能力和功
5、率影響不大。華為散熱設(shè)計方案效果如圖2,3所示。80.1匕合理布局無熱點圖2無外部風(fēng)扇，門然散熱，防沙能力強圖3內(nèi)部強制擾流，合理布局，消除熱點華為SUN2000紐串式逆變器正是采川以I??散熱理念設(shè)計，再加I??華為公司獨特的均熱設(shè)計技術(shù)，熱隔離、熱屏蔽技術(shù)等，實現(xiàn)了無外部風(fēng)扇，逆變器整體防護等級達到IP65,可靠性高。從酋北高原重沙塵和海南海邊強腐蝕環(huán)境的長期應(yīng)用情況看，華為組串式逆變器整體可靠性和防護效杲較佳，運行良好，性能穩(wěn)定。結(jié)束語從表1可以看出，無外部風(fēng)扇的組串式逆變器，無論是防護等級和可靠性，還是防腐蝕能力,都有明顯優(yōu)勢。散熱方案防護等級可靠性
6、抗腐蝕能力噪蘆有風(fēng)康設(shè)計IP54/IP55外部風(fēng)帛是瓶頸外都風(fēng)扃是刪高無風(fēng)扁設(shè)計IP65強低表1有外部風(fēng)扇和無外部風(fēng)扇散熱方案比較組串式逆變器由于大多工作在高溫、多粉塵、風(fēng)吹H曬、雨淋等惡劣的戶外應(yīng)用，如果采川強迫風(fēng)冷，風(fēng)扇極易損壞、壽命較短，頻繁的更換風(fēng)扇除影響產(chǎn)站的發(fā)電量外，還會帶來昂貴的維護費用；另外，如逆變器安裝在用八外墻及閣樓處，強迫風(fēng)冷的噪聲將容易引起客八的投訴。而采用自然散熱的產(chǎn)品，無風(fēng)扇，產(chǎn)品運行的長期nJ靠性高，噪聲低，所以口熱散熱、無風(fēng)扇設(shè)計成為戶外小功率逆變器的關(guān)鍵競爭力。隨著組串式逆變器的人址商用，高發(fā)電業(yè)，維護便捷其至免維護是客戶關(guān)
7、注的核心指標(biāo)，逆變器外部風(fēng)扇的存在對以上指標(biāo)的實現(xiàn)是一道嚴重障礙，因此無外部風(fēng)扇設(shè)計對組串式逆變器來說，既是挑戰(zhàn)，也是未來必然的發(fā)展趨勢。
