2022年微型逆变器行业发展现状及市场格局分析.docx

2022年微型逆变器行业发展现状及市场格局分析1.微型逆变器：安全高效的组件级电力电子转换方案1.1.微型逆变器是一种组件级的光伏系统DC/AC转换方案逆变器是光伏系统中的重要环节，主要起到直交流转换以及最大功率点跟踪的作用。光伏组件在阳光照射下发出的是波动的直流电，而电网及大部分负载通常在频率恒定的交流电下运行，因此逆变器是光伏系统中不可或缺的关键设备。一方面，逆变器需要将光伏组件产生的直流电（DC）转换为交流电（AC）；另一方面，逆变器还需跟踪光伏组件阵列的最大输出功率（MPPT），从而使电能以低损耗、高质量的方式并入电网。光伏逆变器的技术路线主要可分为集中式、组串式以及微型逆变器三大类。其中，集中式逆变器是将大量并行的光伏组串在直流端汇集后进行集中逆变并入电网；组串式逆变器是对单串或数串光伏组件进行单独最大功率点跟踪及逆变后在交流侧汇流并入电网；微型逆变器则进一步下沉至组件级，可对每一块光伏组件进行单独最大功率点跟踪及逆变。不同逆变器的适用范围存在一定差异，微逆变器作为一种组件级电力电子（MLPE）设备主要应用于小功率户用领域。从功率上看，目前集中式逆变器的单机功率基本达到3MW以上，集成度高，整体成本较低，但在控制精度与发电量损失上相对较差，主要用于大型地面电站。组串式逆变器的单机功率则一般覆盖3-300kW+的区间，适用范围较为灵活，广泛应用于户用、工商业以及大型电站等场景。微逆变器目前的单体容量则一般在几百瓦至2-3kW，通常与光伏组件配套安装，主要应用于小功率户用场景。1.2.微型逆变器具有安全、高效、灵活的优势1.2.1.微型逆变器具有更高的安全性相较于集中式或组串式逆变器，微型逆变器的优势首先在于安全性。从原理上看，集中式或组串式逆变器首先将多块组件串联后再进行逆变，每串组件接入的直流电压可达600-1500V，安装运维人员在直流高压环境下存在一定的触电风险。此外，在光伏组串存在直流高压的情况下，一旦出现接头松脱、接触不良、电线受损等现象，就极易引发直流电弧，从而造成巨大的火灾隐患。相较而言，微型逆变器将每一块组件产生的直流电先转换为交流电后再进行并联，因此整个系统中涉及的直流电压一般不超过80V，大大降低了触电以及直流拉弧的风险，具有更高的安全系数。1.2.2.微型逆变器可以实现更高的发电效率最大功率点跟踪是光伏逆变器的核心功能之一。在一定的温度以及光照条件下，光伏组件的输出电压和电流遵循特定的I-V曲线，因此存在一个特定的电压电流组合使得组件的输出功率最大。与此同时，光伏组件的I-V曲线会随着光照、温度的变化而发生改变，因此在不同的外部条件下，光伏组件最大功率点所对应的电压、电流通常存在差异。因此，除了DC/AC的转换，光伏逆变器的另一个核心作用就是通过不断调节电路参数使光伏组件始终在其最大功率点上进行输出，即最大功率点跟踪（MPPT）。相较于集中式与组串式逆变器，微型逆变器可以实现更精细化的MPPT跟踪，从而提升系统的整体发电效率。对于集中式或组串式逆变器，由于每串组件都在同一电流下进行输出，如果某块组件因为故障、遮挡、阴影等原因出现失效或输出功率下滑，则整串组件的发电效率都将受到影响。而对于采用微型逆变器的光伏系统，每块组件均对应独立的一路MPPT，可保证每块组件都在各自的最大功率点上进行输出，因此系统的整体发电效率不会受到“短板”的影响而出现明显下滑。1.2.3.微型逆变器的安装与运维更为灵活对于户用光伏系统而言，微型逆变器在安装上更为便利。一般微型逆变器的单体重量仅为1-3千克左右（单体/双体机型），而户用组串式逆变器的单体重量一般超过10千克，因此无论是在运输、存放还是安装环节，微型逆变器均有更佳的便利性。与此同时，对于采用集中式或组串式逆变器方案的光伏系统，在完成初始设计后改造或扩建的难度较大，而微型逆变器与组件一一对应，在后续改造时可直接在交流侧并联至原有系统，整体的部署更为灵活。从光伏系统运维的角度来看，微型逆变器亦能够实现更好的监测与管理，降低全生命周期的维护成本。一方面，微型逆变器可以实时跟踪到每块组件的输出情况，出现故障时更容易进行精准定位，单台微型逆变器的故障也不影响其他组件的正常工作。另一方面，当前微型逆变器主要采用灌胶等一系列方式对于核心电路进行保护，设计寿命一般达到20年以上，质保期达到10年以上，而组串式逆变器的寿命一般仅为10-20年，标准质保期仅为5年左右。对于人工成本较高的海外地区，微型逆变器在后续维护成本上的优势将较为明显。2.老树新芽，微型逆变器焕发新活力2.1.微型逆变器是一种由来已久的“小众”方案微型逆变器是光伏行业的“老面孔”，距今已有超过十年的商业化应用经历。如前所述，组件级电力电子转换方案在安全性、发电效率以及灵活度上均有较强优势，因此在光伏行业发展早期