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2017年光伏逆变器市场展望
来源：彭博新能源财经
& & & 并不像组件一样具有较多的大宗商品特质，逆变器市场在不同的应用，技术以及地区之间都会有不一样的情况。彭博新能源财经对逆变器市场做出分析及预测，对其价格、技术和制造商的市场份额等作出分析。以下是报告的摘要部分。
2017年，中国制造业巨头和将继续在全球逆变器市场中攻占更多份额，总规模预计可达68GWAC。其中，华为已经连续2年成为全球市场份额最大的逆变器生产厂家(见图1.)。2016年，受到中国光伏市场增长强劲的积极影响，中国的逆变器供应商均从中受益而发展良好，但未来的情况可能出现一些变化。
& 迫于部分厂商打出的&低价战略&，一些中国以外的生产商不得不降低产能，甚至关闭工厂，尽管他们仍坚信自己的产品质量更高。
& 逆变器领域还出现了大量技术优化，产品性能有所提升、配套设施成本更低，系统的可靠性也有所提高。
组串式逆变器的全球销量(MW)高于中央逆变器。2016年，华为就仅生产组串式一种逆变器，但阳光电源、TMEIC、SMA、ABB、通用电气(General
Electric)等厂商仍在继续出售中央逆变器，而且ABB公司还在扩大中央逆变器工厂的产能。
& SolarEdge和Enphase两家公司将继续主导模组级面板电子(MLPE)市场。
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如何正确地为光伏逆变器应用选择IGBT
&& 14:35:53&&&&我要投稿
:如今市场上先进功率元件的种类数不胜数，工程人员要为一项应用选择到合适的功率元件，的确是一项艰巨的工作。就以太阳能逆变器应用来说，绝缘栅双极晶体管()能比其他功率元件提供更多的效益，其中包括高载流能力、以电压而非电流进行控制，并能使逆并联二极管与IGBT配合。本文将介绍如果利用全桥逆变器拓扑及选用合适的IGBT，使太阳能应用的功耗降至最低。太阳能逆变器是一种功率电子电路，能把太阳能电池板的直流电压转换为交流电压来驱动家用电器、照明及电机工具等交流负载。如图1所示，太阳能逆变器的典型架构一般采用四个开关的全桥拓扑。在图1中，Q1和Q3被指定为高压侧IGBT，Q2和Q4则是低压侧IGBT。该逆变器用于在其目标市场的频率和电压条件下，产生单相位正弦电压波形。有些逆变器用于连接净计量效益电网的住宅安装，这就是其中一个目标应用市场，此项应用要求逆变器提供低谐波交流正弦电压，让电力可注入电网中。为满足这个要求，IGBT可在20kHz或以上频率的情况下，对50Hz或60Hz的频率进行脉宽调制，因此输出电感器L1和L2便可以保持合理的小巧体积，并能有效抑制谐波。此外，由于其转换频率高出人类的正常听觉频谱，因此该设计也可尽量减少逆变器产生的可听噪声。脉宽调制这些IGBT的最佳方法是什么？怎样才能把功耗降到最低呢？方法之一是仅对高压侧IGBT进行脉宽调制，对应的低压侧IGBT以50Hz或60Hz换相。图2所示为一个典型的栅压信号。当Q1正进行脉宽调制时，Q4维持正半周期操作。Q2和Q3在正半周期保持关断。到了负半周期，当Q3进行脉宽调制时，Q2保持开启状态。Q1和Q4会在负半周期关断。图2也显示了通过输出滤波电容器C1的AC正弦电压波形。此变换技术具有以下优点：(1)电流不会在高压侧反并二极管上自由流动，因此可把不必要的损耗低至最低。(2)低压侧IGBT只会在50Hz或60Hz工频进行切换，主要是导通损耗。(3)由于同一相上的IGBT绝对不会以互补的方式进行转换，所以不可能出现总线短路击穿情况。(4)可优化低压侧IGBT的反并联二极管，以尽量减低续流和反向恢复导致的损耗。IGBT技术IGBT基本上是具备金属门氧化物门结构的双极型晶体管(BJT)。这种设计让IGBT的栅极可以像MOSFET一样，以电压代替电流来控制开关。作为一种BJT，IGBT的电流处理能力比MOSFET更高。同时，IGBT亦如BJT一样是一种少数载体元件。这意味着IGBT关闭的速度是由少数载体复合的速度快慢来决定。此外，IGBT的关闭时间与它的集极-射极饱和电压(Vce(on))成反比(如图3所示)。以图3为例，若IGBT拥有相同的体积和技术，一个超速IGBT比一个标准速度的IGBT拥有更高的Vce(on)。然而，超速IGBT的关闭速度却比标准IGBT快得多。图3反映的这种关系，是通过控制IGBT的少数载体复合率的使用周期以影响关闭时间来实现的。表1显示了四个拥有相同尺寸的IGBT的参数值。前三个IGBT采用同样的平面式技术，但使用不同的寿命复合控制计量。从表中可见，标准速度的IGBT具有最低Vce(on)，但与快速和超速平面式IGBT相比，标准速度的IGBT下降时间最慢。第四个IGBT是经优化的槽栅IGBT，能够为太阳能逆变器这类高频率切换应用提供低导通和开关损耗。请注意，槽栅IGBT的Vce(on)和总切换损耗(Ets)比超速平面式IGBT低。高压侧IGBT前文讨论了高压侧IGBT在20kHz或以上频率进行切换。假设设计一个拥有230V交流输出的1.5kW太阳能逆变器，表1中哪种IGBT具有最低的功耗呢？图4显示了IGBT在20kHz进行切换的功耗分析，由此可见超速平面式IGBT比其它两种平面式IGBT具有更低的总功耗。在20kHz下，开关损耗明显成为总功耗的重要部分。同时，标准速度IGBT的导通损耗虽然最低，但其开关损耗却最大，并不适合充当高压侧IGBT。最新的600V槽栅IGBT专为20kHz的切换进行了优化。如图五所示，这种IGBT比以往的平面式IGBT提供较低的总功耗。因此，为了让太阳能逆变器的设计能够达到最高效率，槽栅IGBT是高压侧IGBT的首选元件。低压侧IGBT低压侧IGBT同样有同一问题。究竟哪一种IGBT才能提供最低的功耗？由于这些IGBT只会进行50Hz或60Hz切换，如图5所示，标准速度IGBT可提供最低的功耗。虽然标准IGBT会带来一些开关损耗，但数值并不足以影响IGBT的总功耗。事实上，最新的槽栅IGBT仍然拥有较高的功耗，因为这一代的槽栅IGBT专门针对高频率应用而设计，以平衡开关和导通损耗为目标。因此，对低压侧IGBT来说，标准速度平面式IGBT仍然是必然选择。本文小结本文分析了太阳能逆变器应用的全桥拓扑。这种拓扑利用正弦脉宽调制技术，在高于20kHz情况下，为高压侧IGBT进行转换。支线的低压侧IGBT决于输出频率要求，在50Hz或60Hz进行转换。若挑选最新的600V槽栅IGBT，其总功耗将会在20kHz下达到最低。在低压侧IGBT方面，标准速度平面式IGBT是最佳选择。标准速度IGBT在50Hz或60Hz下拥有最低的导通损耗，其开关损耗对整体功耗来说微不足道。因此，工程师只要正确选择IGBT组合，就能将太阳能逆变器应用的功耗降至最低。(本文转自电子工程世界：http://www.eeworld.com.cn/dygl//article_6491.html)
来源：电子工程世界
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光伏“领跑者”计划的推进，促进先进光伏技术产品应用和产业升级，引导着技术创新方向。在实现平价上网目标的诉求下，业内将更多关注的目光放在了组件上。
从光伏系统的成本来看，核心还是组件的成本最大，组件的成本的改善和价格的降低对平价上网是最主要的影响。而其中，逆变器作为光伏系统的桥梁，成本占比低但对发电量影响大。
“第三批13个领跑者项目刚刚公布，我们只有结合各领跑者基地环境特点，倡导不同类型电站选择不同类型逆变器，不断降低光伏系统成本，提高系统发电效率，来帮助用户在竞价上网的新模式下取得最大收益。” 特变电工西安电气科技有限公司副总经理彭国平告诉《能源》记者。
逆变器新产品解决阴影问题
在今年首届创新领跑解决方案研讨会上，特变电工推出了国内首款8路MPPT组串式逆变器——TS50KTL_PLUS产品，可以支持组串混用，对光伏技改项目提供优势支撑，目前尚无其它厂家可以支持组串混用。
据了解，该逆变器MPPT渗透率可达到100%，彻底消除由于光伏电站组件参数不一致和阴影遮挡带来的组件并联匹配损失问题，适用于山地、屋顶以及平坦地面采用的双面电池、跟踪系统的电站应用。
在过去，设计时都需要尽量避开阴影区域，遮挡区域，如果应用PLUS机型，则可以进行“主动阴影遮挡设计”，设计师就可以通过计算，在有可能有遮挡的区域布置组件，布置PLUS逆变器，从而提高土地利用率，提高投资收益率。
“经过测算，同样的土地，使用主动阴影遮挡设计可以提高发电量10%以上。”彭国平表示，逆变器不一定成本下降非常快或者价格下降非常快，但是能够更好的把组件本身的发电的能力释放出来。
平价上网一旦实现，对逆变器的发展会有极大的利好。彭国平告诉记者：“目前测算分布式光伏全国现在占2%，实际上还有非常大的空间在发展。如果能实现平价上网的话，可以把剩下的98%的空间都释放出来，对于设备厂家、逆变器厂家，市场容量会增大很多倍。”
国内市场上，目前针对领跑者、扶贫和分布式分别进行了规划，主要是1.25MW，2.5MW集中式逆变器以及对应的逆变升压一体机，分布式方面主要推出的是多路MPPT产品，着力解决并联适配问题。
据悉，特变电工已完成3kW-2500kW全系列并网逆变器，光伏逆变器产品应用于全球3000多座光伏电站，累计装机量超过15GW，位列全球前五。
因地制宜应对分布式多样化
光伏行业今年的一大亮点无疑是分布式光伏的爆发式增长，前三季度分布式新增装机达15GW。分布式光伏发电对缓解可再生能源电力集中开发的西部面临的“弃风”、“弃光”限电问题，减少集中式开发的补贴需求，特别是增加城市中的清洁能源供应都具有重要意义。
“从能源的发展来看，个人认为一定是从集中式发展向分布式的发展的趋势，而且不可扭转的，分布式光伏应该说是分布式能源最重要的代表。”彭国平表示，分布式光伏市场是逆变器重点拓展的市场。
逆变器也在从集中式大型向分散式组串发展，特变电工产品系列上从2016年开始，从大力发展集中式逆变器，到集中式逆变器和组串式逆变器并重发展，目前组串式逆变器已经成为重要支柱之一。
然而，分布式面临的一个问题是，分布式的场景复杂多样，以及对接入形式多样，各地要求不一，对逆变器的提出了更高的要求。如何在不同的应用场景下都能够保障发电量?
应对分布式发展的情况，彭国平告诉记者，特变电工一方面快速规划了适用于分布式电站的逆变器系列，另一方面有针对性的推出了差异化产品。提供了从3-2500kW组串式和集中式两方面逆变器，推出了山地、水面以及各种地况整体解决方案，满足工商业屋顶，扶贫，大型地面电站各种应用场景。
电站应用地况的不同对产品的性能提出了更高的要求，因地制宜、合理选型变得尤为重要。比如针对分布式屋顶，特变电工推出10kV逆变升压一体机;针对阴影遮挡，组件倾角等复杂地形，推出每路组串一路MPPT的更加精细化提高发电量的逆变器。
价格方面，目前来看，集中式逆变器的价格已基本趋于稳定，甚至有所上升，未来不会有大幅的下降空间。预计2018年组串式逆变器的价格会进一步下调，会有较大竞争。
前不久公布的国家电投集采结果中，很多组串式逆变器厂家的价格下调在15%-20%左右，也预示着明年的市场竞争依旧会非常激烈。
“组件方面，各个厂家都在2017年扩产，相信2018年的组件短缺的现象不会像2017年这么突出。” 彭国平认为，价格竞争将会重新回到组件行业，预计最低可以达到2元每瓦。
考虑到整体业务发展，特变电工仍将集中式和组串式两条线并重发展。据彭国平介绍，印度市场90%都是集中式，对集中式逆变器产品需求大，美国市场集中式逆变器的需求量也超过一半以上。
着眼国际市场，特变电工今年成功进入印度市场前十大光伏EPC客户，印度光伏产业园现已开始建设，预计2018年9月投产，全新的逆变器生产基地将实现年产能3GW。除了重点布局印度、东南亚等市场以外，还在积极布局美洲包括美国，巴西等、非洲市场包括埃及，尼日利亚等。
据彭国平介绍，下一步，特变电工将重点布局分布式能源，同时聚焦全球大型地面电站，持续提升集中式逆变器技术和品牌优势，逐步构建组串式逆变器差异化竞争优势，提升全球光伏市场占有率。
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