根據(jù)第三方權(quán)威調(diào)研機(jī)構(gòu)GTM Research發(fā)布的《全球光伏逆變器市場(chǎng)份額和出貨量趨勢(shì)》報(bào)告，2017年組串式逆變器出貨量首次超過(guò)集中式，規(guī)模約為4GW。2018年隨著各國(guó)分布式光伏的崛起，除印度外，中國(guó)、美國(guó)、澳大利亞等市場(chǎng)都成了組串式逆變器的戰(zhàn)略要點(diǎn)，廝殺場(chǎng)景一輪接一輪。
淘汰，是一場(chǎng)需求與競(jìng)爭(zhēng)的合謀
逆變器的行業(yè)演進(jìn)有三個(gè)關(guān)鍵詞：價(jià)格下降、市場(chǎng)轉(zhuǎn)移、組串式逆變器。事實(shí)上，組串式逆變器出現(xiàn)很早，幾乎伴隨了光伏行業(yè)的發(fā)展。
在光伏行業(yè)發(fā)展初期，光伏電站功率通常較小，在幾百到上千瓦之間。幾塊電池板組成一個(gè)組串，與之相配套的小功率單相逆變器便被稱為組串式逆變器。
但隨著光伏電池板的發(fā)展，光伏電站容量變得越來(lái)越大，外加技術(shù)不斷進(jìn)步，市場(chǎng)上開始出現(xiàn)集中式逆變器。
2009年前后，受益于國(guó)內(nèi)金太陽(yáng)示范工程和特許權(quán)項(xiàng)目的推動(dòng)，我國(guó)光伏行業(yè)發(fā)展駛?cè)肟燔嚨馈１藭r(shí)，大型地面電站市場(chǎng)高歌猛進(jìn)，集中式逆變器憑借成本低，容量大的優(yōu)勢(shì)迎來(lái)大規(guī)模發(fā)展機(jī)遇。而巨大的利潤(rùn)空間則吸引了眾多UPS、通訊電源等行業(yè)供應(yīng)商涌入，在迅速拉低光伏逆變器價(jià)格的同時(shí)，上演了一場(chǎng)激烈的洗牌戰(zhàn)。
2013年，金太陽(yáng)工程退出歷史舞臺(tái)，度電補(bǔ)貼盛裝出場(chǎng)，我國(guó)光伏行業(yè)正式成為世界光伏的支柱市場(chǎng)之一。不久組串式逆變器便再次成為市場(chǎng)的寵兒，2014年慕尼黑intersolar論壇上，資深的光伏從業(yè)人士ManfredBachler甚至提出用組串式逆變器改造現(xiàn)存的集中式逆變器的方案。此外，伴隨政策變化，國(guó)內(nèi)分布式光伏、戶用光伏爆發(fā)出極大的潛力，組串式逆變器迎來(lái)發(fā)展機(jī)遇，市場(chǎng)份額持續(xù)激增。技術(shù)更迭、行業(yè)洗牌在光伏逆變器市場(chǎng)交替上演。
可以說(shuō)在光伏行業(yè)里，政策引導(dǎo)了逆變器發(fā)展方向，市場(chǎng)決定了逆變器的需求，幾次殘酷的“廝殺”，則是一場(chǎng)市場(chǎng)需求與激烈競(jìng)爭(zhēng)的合謀。
而技術(shù)的迭代與需求的變化，顯然并未停止。在市場(chǎng)從大型地面電站轉(zhuǎn)向分布式光伏之時(shí)，光伏應(yīng)用場(chǎng)景變得愈發(fā)多樣化，對(duì)逆變器的需求也變得不同了。當(dāng)場(chǎng)合、需求不同時(shí)，就要采用不同的逆變結(jié)構(gòu)和技術(shù)。
2009年開始進(jìn)入中國(guó)光伏輝煌十年，親歷國(guó)內(nèi)逆變器行業(yè)幾番沉浮的某逆變器企業(yè)市場(chǎng)部總經(jīng)理表示，分布式光伏電站相比大型地面電站可能遇到的陰影、遮擋問題要多很多，所以逆變器就引入IV掃描等技術(shù)策略來(lái)應(yīng)對(duì)。而由于很多分布式光伏，特別是光伏扶貧項(xiàng)目，分布在農(nóng)村，還需要綜合考慮農(nóng)村弱電網(wǎng)的情況。一方面逆變器弱網(wǎng)適應(yīng)性要強(qiáng)，另一方面，隨著逆變器并聯(lián)臺(tái)數(shù)增多，可能發(fā)生的并聯(lián)諧振也是逆變器必須要解決的問題。逆變器需要通過(guò)峰值反饋、SVPWM控制以及有源阻尼等技術(shù)，有效應(yīng)對(duì)農(nóng)村弱電網(wǎng)，保證不影響家電使用壽命及用戶的發(fā)電收益。
除了產(chǎn)品性能的提升，當(dāng)逆變器隨著光伏電站走向家庭，就具備了部分家電性質(zhì)，其外觀與體積同樣需要改變，“顏值”也成為逆變器不可或缺的一部分，很多情況下也成為戶用光伏逆變器選型的重要影響因素。
生存，是一種技術(shù)與戰(zhàn)略的抉擇
2012年上海SNEC展會(huì)上，我國(guó)光伏逆變器市場(chǎng)上相關(guān)企業(yè)多達(dá)439家;經(jīng)歷逆變器行業(yè)四次洗牌， 2013年剩下286家，2017年還出現(xiàn)在國(guó)內(nèi)光伏逆變器采購(gòu)招標(biāo)的企業(yè)已僅有40家左右，而活躍在50%以上的國(guó)內(nèi)招標(biāo)項(xiàng)目的企業(yè)則已屈指可數(shù)。2018年SNEC展會(huì)，或許是5.31新政前最后一次光伏盛宴，大概80家逆變器企業(yè)參展。從全球逆變器行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局形成來(lái)看，不可否認(rèn)，“價(jià)格戰(zhàn)”是其中的重要推手，但究其背后的原因，企業(yè)技術(shù)研發(fā)帶來(lái)的技術(shù)變革才是根本動(dòng)力。
光伏逆變器是一種高新技術(shù)產(chǎn)品，其研發(fā)本身是一個(gè)比較復(fù)雜的過(guò)程，但高速發(fā)展的市場(chǎng)倒逼企業(yè)不得不壓縮逆變器從概念設(shè)計(jì)到批量化生產(chǎn)的開發(fā)時(shí)間周期。此外，由于整個(gè)行業(yè)不斷面臨復(fù)雜性增加、個(gè)性化產(chǎn)品比例提高、低價(jià)產(chǎn)品的趨勢(shì)，對(duì)逆變器技術(shù)成熟度、產(chǎn)品穩(wěn)定性提出了很高的要求。
但眾所周知，國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電僅用短短幾年時(shí)間就實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模應(yīng)用，以致這個(gè)年輕行業(yè)的產(chǎn)品成熟度事實(shí)上并不夠高，經(jīng)歷市場(chǎng)的檢驗(yàn)還不夠多。而不斷涌現(xiàn)的新技術(shù)和逐步完善的新標(biāo)準(zhǔn)，又對(duì)企業(yè)的技術(shù)和人才儲(chǔ)備形成了挑戰(zhàn)。
行業(yè)更重視數(shù)字化技術(shù)、質(zhì)量和服務(wù)
而回歸產(chǎn)品質(zhì)量，任何產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展都要以質(zhì)量為基石，以標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩。光伏人要像尊重生命那樣尊重質(zhì)量，像對(duì)待身體那樣善待質(zhì)量，國(guó)家能源局專家咨詢委員會(huì)副主任、國(guó)家氣候變化專家委員會(huì)委員徐錠明如是說(shuō)。因此，立足質(zhì)量，“做好產(chǎn)品”需要從元器件供應(yīng)開始嚴(yán)抓質(zhì)量，光伏逆變器從元器件入場(chǎng)開始控制生產(chǎn)過(guò)程的每個(gè)細(xì)節(jié)，并形成一系列標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量管控流程：通過(guò)諧波測(cè)試、孤島測(cè)試、頻率擾動(dòng)實(shí)驗(yàn)、效率曲線試驗(yàn)、淋水試驗(yàn)等一系列出廠檢驗(yàn)，確保產(chǎn)品合格率。
科研是企業(yè)發(fā)展的動(dòng)力，質(zhì)量是企業(yè)的生命線，而準(zhǔn)確把握逆變器發(fā)展趨勢(shì)，并作出戰(zhàn)略抉擇與應(yīng)對(duì)，則是決定企業(yè)生存和盈利的關(guān)鍵點(diǎn)。
戶用光伏、工商業(yè)屋頂、農(nóng)光互補(bǔ)、漁光互補(bǔ)……越來(lái)越多的新需求正在引導(dǎo)市場(chǎng)走向“細(xì)節(jié)創(chuàng)造價(jià)值”時(shí)代，這就需要企業(yè)時(shí)刻關(guān)注細(xì)分市場(chǎng)，迅速做出反應(yīng)。而抉擇失當(dāng)?shù)钠髽I(yè)，顯然正在經(jīng)歷“寒冬”或已經(jīng)遺憾退場(chǎng)。
對(duì)于任何一家企業(yè)，快速掠奪的市場(chǎng)策略固然是有效的，但并不是每個(gè)企業(yè)都適用，也可能會(huì)導(dǎo)致企業(yè)面臨較大的風(fēng)險(xiǎn);保持一種穩(wěn)健的市場(chǎng)步伐，走一種“穩(wěn)扎穩(wěn)打”的路子，其實(shí)也不失為一種幫助企業(yè)成功“過(guò)冬”的有效手段。正是得益于這種戰(zhàn)略實(shí)施，有的逆變器企業(yè)如錦浪、固德威、古瑞瓦特，不僅能夠在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中開創(chuàng)了自己的一方天地，同時(shí)還在過(guò)去十年的發(fā)展中，從默默無(wú)聞成為全球知名品牌。
發(fā)展，是一次創(chuàng)新與差異的挑戰(zhàn)
孫子曰：“凡戰(zhàn)者，以正合，以奇勝。”
誠(chéng)如反木桶原理所揭示的那樣，木桶最長(zhǎng)的一根木板將決定其特色與優(yōu)勢(shì)。在一個(gè)小范圍內(nèi)達(dá)到制高點(diǎn)，解決行業(yè)痛點(diǎn)成為企業(yè)破局的關(guān)鍵所在。
光伏電站的壽命是25年，這就決定了逆變器同樣需要供應(yīng)商長(zhǎng)期維護(hù)，甚至可以說(shuō)逆變器售后的重要性甚至要超過(guò)產(chǎn)品本身。
此前“井噴式”增長(zhǎng)的裝機(jī)量為光伏企業(yè)提供了旺盛的市場(chǎng)需求，也由于“蘿卜快了不洗泥”和激烈的價(jià)格戰(zhàn)為電站質(zhì)量埋下隱憂。如今，一些光伏電站的電器設(shè)備在經(jīng)過(guò)數(shù)年運(yùn)行后故障不斷發(fā)生，當(dāng)初光伏電站匆匆上馬而帶來(lái)的電站設(shè)計(jì)缺陷、設(shè)備質(zhì)量參差不齊等先天不足開始暴露出來(lái)。
但是，由于近兩年光伏電站虧損嚴(yán)重，早期一哄而上的逆變器生產(chǎn)企業(yè)，要么轉(zhuǎn)行，要么停產(chǎn)，導(dǎo)致已經(jīng)運(yùn)行的逆變器陷入即使出現(xiàn)故障，也無(wú)人進(jìn)行售后服務(wù)的窘境。售后難成了制約電站質(zhì)量提升的核心原因之一。
此外，對(duì)于大型地面電站中廣泛應(yīng)用的集中式逆變器而言，其維護(hù)的技能要求相對(duì)更高，一旦出現(xiàn)問題，往往需要由廠家技術(shù)人員到場(chǎng)維護(hù)，而光伏電站所處位置往往又十分偏遠(yuǎn)，這也使得逆變器售后服務(wù)變得“沒那么簡(jiǎn)單”。
想要對(duì)業(yè)主實(shí)現(xiàn)逆變器全生命周期的售后承諾，奧太新能源總經(jīng)理張洪亮表示，企業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，是對(duì)客戶保障的首要前提。
針對(duì)不同的光伏電站，需要服務(wù)工程師根據(jù)實(shí)際影響情況，通過(guò)對(duì)發(fā)電組件、發(fā)電效率等關(guān)鍵問題進(jìn)行檢測(cè)，綜合考量之后給出相應(yīng)的解決方案。并對(duì)電站建立設(shè)備檔案，統(tǒng)計(jì)配件型號(hào)，設(shè)立配件倉(cāng)庫(kù)，這樣一旦有故障才能夠迅速啟動(dòng)應(yīng)急維護(hù)程序，緊急調(diào)撥相應(yīng)配件，進(jìn)行維護(hù)更換。
除此之外，光伏逆變器可以作為載體，將光伏設(shè)備、數(shù)據(jù)采集器和監(jiān)控平臺(tái)融為一體，綜合運(yùn)用通訊技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)光伏電站的監(jiān)控、運(yùn)維、管理等功能。奧太張洪亮解釋道，這就能夠?yàn)闃I(yè)主提供保證發(fā)電量、安全經(jīng)營(yíng)為目標(biāo)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)總包服務(wù)，以及包括設(shè)備維護(hù)、實(shí)驗(yàn)、檢修在內(nèi)的電站運(yùn)行維護(hù)，委托方只需派遣一名服務(wù)人員負(fù)責(zé)電站運(yùn)維對(duì)接即可。
過(guò)去幾年，戶用光伏為首的分布式光伏持續(xù)爆發(fā)式增長(zhǎng)，讓組串式逆變器技術(shù)大放異彩;接下來(lái)平價(jià)在即，工商業(yè)、戶用、集中式地面電站都面臨巨大市場(chǎng)增長(zhǎng)，誰(shuí)將跑完全程，顯然不單單是價(jià)格競(jìng)速，而將取決于企業(yè)戰(zhàn)略上成本領(lǐng)先、差異化和專一化的博弈與權(quán)衡，以及品牌上產(chǎn)品、價(jià)格、渠道、售后等因素的共同推動(dòng)。????
]]>光伏逆變器在將光伏組件產(chǎn)生的直流電變換成交流電時(shí)，會(huì)夾雜有直流分量和諧波；同時(shí)，剩余光伏電力通過(guò)配電變壓器向大電網(wǎng)送電存在不可調(diào)度的情況。所以，目前部分電力部門只允許光伏系統(tǒng)并入市電電網(wǎng)，但不允許剩余電力通過(guò)配電變壓器向大電網(wǎng)饋電。防逆流裝置正是為了解決這類問題而產(chǎn)生的。
1.受上一級(jí)變壓器的容量的限制，當(dāng)?shù)夭辉试S再有新的并網(wǎng)了，但是客戶還是要裝；
2.某些地方政策的原因，不允許并網(wǎng)接入，一旦查到有逆功率上網(wǎng)，會(huì)罰款；
3.組件安裝完成，但是后期跟電力公司未溝通好，電力公司不給并網(wǎng)，裝儲(chǔ)能系統(tǒng)成本又太高。
這些新場(chǎng)合也對(duì)我們的并網(wǎng)光伏系統(tǒng)提出了防逆流的要求。
1、如果C處光伏發(fā)電的功率＜B處負(fù)荷的功率，說(shuō)明光伏發(fā)電無(wú)法滿足負(fù)載需求的情況下，仍然有部分電流從 400V電網(wǎng)流向負(fù)荷，無(wú)需防逆流；
2、 如果 C處光伏發(fā)電的功率＞ B處負(fù)荷的功率，說(shuō)明光伏發(fā)電已經(jīng)大于負(fù)載需求的情況下，會(huì)有部分電流流向 400V電網(wǎng)負(fù)荷，此時(shí)就需要防逆流裝置。
a在光伏電源為多個(gè)的情況下，可以選擇切除一個(gè)或幾個(gè)，直至 C處光伏發(fā)電的功率≤ B處負(fù)荷的功率。
b在光伏電源僅為 1 個(gè)的情況下，可以選擇限功率光伏發(fā)電或增大負(fù)荷負(fù)載，直至 C處光伏發(fā)電的功率≤ B處負(fù)荷的功率。
3、若在 B、C兩處增設(shè)智能電度表，進(jìn)行光伏發(fā)電量 B與負(fù)荷負(fù)載 C的信息采集和比較，并通過(guò)選擇限功率光伏發(fā)電或增大負(fù)荷負(fù)載進(jìn)行防逆流功能。
4、通常做法是在 A處增加 1 只雙向電度表或單向電度表（以 400V電網(wǎng)流向負(fù)荷負(fù)載為正），如果發(fā)現(xiàn)電流為正，則選擇限功率光伏發(fā)電或增大負(fù)荷負(fù)載。
??針對(duì)防逆流，古瑞瓦特推出了多機(jī)防逆流和單機(jī)防逆流解決方案。
◆多機(jī)防逆流裝置系統(tǒng)原理圖（圖2）：
▲圖2多機(jī)防逆流
◆單機(jī)防逆流裝置系統(tǒng)原理圖（圖3）：
▲圖3 單機(jī)防逆流
??古瑞瓦特（多機(jī)單機(jī)）防逆流解決方案，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)配電變壓器低壓側(cè)出口電壓、電流信號(hào)計(jì)算出輸入電網(wǎng)的功率或接入點(diǎn)靠近電網(wǎng)側(cè)的電能潮流方向，一旦發(fā)現(xiàn)逆變器向電網(wǎng)輸入能量，立即通過(guò)RS485通訊的方式控制逆變器降低輸出電流，減小光伏系統(tǒng)發(fā)電功率，從而達(dá)到光伏系統(tǒng)防逆流的功能。
]]>逆變器輸出有兩種，一種是直接并入低壓電網(wǎng)，一種是先接入升壓變壓器升壓后并入中壓電網(wǎng)。我國(guó)電網(wǎng)單相電壓是220V，三相是380V，這是用戶端設(shè)備的額定電壓，考慮到線路壓降及變壓器帶負(fù)荷后自身壓降，變壓器輸出的額定電壓是三相400V和單相230V，所以逆變器的輸出電壓，單相機(jī)靠近設(shè)備側(cè)，所以一般是標(biāo)220V，也有標(biāo) 230V的。三相機(jī)一般靠近變壓器側(cè)，所以一般標(biāo)400V。
國(guó)家電網(wǎng)規(guī)定：
8kW及以下可接入220V，8-400kW接入380V，400kW-6MW可接入10kV，10MW可接入35kV。
因此400kW以下的光伏電站可直接接入380/220低壓電網(wǎng)。如果電站容量超過(guò)400kW并中壓電網(wǎng)，中大功率電站，一般使用中功率組串式逆變器和大功率集中式逆變器，輸出電壓有很多種，集中式逆變器常見的有315V、360V、400V等多種，組串式逆變器有480V、500V、540V、800V等多種，逆變器后級(jí)接升壓隔離變壓器，這個(gè)電壓目前沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，那到底那一個(gè)電壓好呢？
1、集中式逆變器
大功率電站型逆變器，輸出電壓有315V、360V、400V等多種，輸入MPPT電壓范圍有480-820V、525-820V、600-820V三種。單純從逆變器本身效率上來(lái)看，電壓越高，電流就越小，400V逆變器效率也就會(huì)高一些。但是從系統(tǒng)發(fā)電量上考慮，315V的逆變器電壓范圍寬，發(fā)電時(shí)間多，總的發(fā)電量也會(huì)高一些，400V的逆變器，輸入額定電壓680V左右。
為什么集中式逆變器輸出電壓越低，光伏逆變器MPPT電壓范圍越寬，很多人不知道這個(gè)數(shù)值是怎么來(lái)的，其實(shí)它由兩方面決定的，IGBT的耐壓值決定MPPT的最高電壓；如果選用1200V的管子，首先要給IGBT留100V裕量，再加上母排的過(guò)電壓100~200V，所以逆變器的工作電壓一般要低于1000V~900V，考慮到組件的溫度特性，逆變器MPPT電壓一般要低于最高工作電壓50V到150V，所以MPPT最高電壓一般是820V到850V。逆變器交流輸出電壓決定MPPT的最低電壓，根據(jù)相關(guān)原理，直流輸入電壓=交流輸出電壓*1.414+PWM死區(qū)電壓損失+電感損失，如315V交流輸出，直流最低電壓=315*1.414+35=480V，如400V交流輸出，直流最低電壓=400*1.414+35=600V。
2、組串式逆變器
組串式逆變器有二級(jí)結(jié)構(gòu)，前級(jí)DC/DC-BOOST升壓，后級(jí)是DC/AC逆變， MPPT的電壓范圍不受輸出電壓的影響，在超過(guò)400KW電站中，逆變器后級(jí)接升壓隔離變壓器，因此逆變器電壓可以有多種，目前國(guó)內(nèi)有480V、500V、540V、800V等4種電壓，480V、500V、540V這3種是接1000V系統(tǒng)，800V是接1500V系統(tǒng)。這幾種電壓，怎么去選擇？
組串式逆變器前級(jí)DC/DC-BOOST電路，需要把直流電壓升壓并穩(wěn)定到一定值，這個(gè)叫直流母線電壓，才能轉(zhuǎn)為交流電，具體計(jì)算和集中式逆變器一樣，如480V輸出，直流母線電壓要710V左右，500V輸出，直流母線電壓要740V左右，540V輸出，直流母線電壓要800V左右。但組件串聯(lián)電壓一般沒有這么高，需要電路去調(diào)節(jié)，逆變器一般采用PWM方式去調(diào)整，有一個(gè)術(shù)語(yǔ)叫占空比，等于組件串聯(lián)電壓/直流母線電壓，占空比和效率有很大關(guān)系，占空比越大，電壓差越小，效率就越高。