政策市場(chǎng)背景

在碳達(dá)峰碳中和的大時(shí)代背景下，以及各個(gè)地方政府政策支持下，新能源發(fā)電持續(xù)高速發(fā)展。根據(jù)國(guó)家能源局發(fā)布2022年全國(guó)電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截至2022年12月底，太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量約3.9億千瓦，同比增長(zhǎng)28.1%。2022年全年光伏新增裝機(jī)8741萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)60.3%。

市場(chǎng)環(huán)境方面，疫情管控開(kāi)放，國(guó)家工作重心轉(zhuǎn)移到經(jīng)濟(jì)工作上，經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇。組件市場(chǎng)價(jià)格不斷調(diào)整，同時(shí)隨著電池新技術(shù)TOPCon、HJT的發(fā)展，不斷推動(dòng)光伏裝機(jī)成本下降，大型地面電站的裝機(jī)需求也進(jìn)一步擴(kuò)大。固德威緊跟市場(chǎng)需求，更大功率的320kW逆變器應(yīng)運(yùn)而生。

GW320K-UT & GW320KH-UT組串式逆變器迎合了當(dāng)前的市場(chǎng)政策與客戶需求，單機(jī)最大功率可達(dá)352kW，以更大的單機(jī)功率，更大的能量密度，在額定容量一定的光伏地面電站中，能減少逆變器的用量，支持更大容量的子陣設(shè)計(jì)，節(jié)省投資成本的同時(shí)也降低了后期運(yùn)維成本，進(jìn)一步降低電站的度電成本。

高效&可靠

320kW逆變器最高效率可達(dá)到98.5%，交流側(cè)、直流側(cè)均配備安全保護(hù)措施，如交直流側(cè)均集成二級(jí)防雷保護(hù)，直流側(cè)配備絕緣電阻監(jiān)測(cè)、極性接反保護(hù)等，交流側(cè)配備過(guò)電流保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、短路保護(hù)、高低壓穿越功能等。能快速主動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)隱患，讓逆變器及電網(wǎng)運(yùn)行更安全。逆變器集成了智能脫扣開(kāi)關(guān)，當(dāng)直流側(cè)發(fā)生故障時(shí)，能快速切斷直流電以控制故障范圍。

逆變器具備優(yōu)良的環(huán)境兼容性能，防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP66，防腐等級(jí)可達(dá)C5等級(jí)，可在高鹽霧環(huán)境下可靠運(yùn)行。高海拔、低溫環(huán)境對(duì)逆變器內(nèi)部電子元器件運(yùn)行的可靠性、電氣絕緣性能產(chǎn)生很大影響，固德威通過(guò)高標(biāo)準(zhǔn)的元器件選型，確保逆變器可在-35℃-60℃環(huán)境下，海拔5000米以下（4000米不降額）長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。并且該逆變器可提供夜間無(wú)功補(bǔ)償功能，能有效為電網(wǎng)提供無(wú)功補(bǔ)償。

兼容性

市場(chǎng)上大功率組件越來(lái)越受青睞，組件廠家紛紛將硅片大尺寸化：大尺寸硅片具有更大的發(fā)電面積，能提高單個(gè)組件的瓦數(shù)表現(xiàn)，降低整體系統(tǒng)安裝成本。2022年M6(166mm)尺寸快速退坡，市場(chǎng)份額從2021年的42%銳減到約15%；大尺寸硅片(M10、G12)則取而代之成為市場(chǎng)主流，目前市場(chǎng)上硅片尺寸以M10(182mm)為主、G12(210mm)次之，兩者相加市占高達(dá)82%。目前預(yù)計(jì)短期主流仍為M10，但未來(lái)G12也將逐漸擴(kuò)大市占率（信息源自InfoLink Consulting）。

320kW逆變器迎合了市場(chǎng)需求，推出兩款機(jī)型，一款是GW320K-UT，配備15路MPPT，每路MPPT可接兩串組件，每串最大接入電流允許15A，最大短路電流最大25A。另一款是GW320KH-UT，配備12路MPPT，每路MPPT可接2串組件，每串最大接入20A，最大短路電流最大30A，兩款機(jī)型完美適配市場(chǎng)上主流182mm、210mm組件。

圖1 兩款逆變器適配組件

PID解決方案

隨著光伏電站不斷發(fā)展，組件在不同環(huán)境下的運(yùn)用也越來(lái)越多，各種因素影響組件的正常使用，導(dǎo)致其功率下降，PID現(xiàn)象被人們所發(fā)現(xiàn)，PID帶來(lái)的危害也逐漸被人所重視，PID的解決方案也迫在眉睫。

固德威320kW逆變器針對(duì)PID提供了2種解決方案：

一種是PID主動(dòng)預(yù)防，固德威采用提升交流側(cè)虛擬中性點(diǎn)電位的解決方案，以虛擬中性點(diǎn)電壓以基準(zhǔn)，提高PV-的電壓到中性點(diǎn)的電位，從而補(bǔ)償PV負(fù)極與地電位之間的電勢(shì)差。該P(yáng)ID預(yù)防模塊可以有效集成在逆變器內(nèi)部，在白天提供PID主動(dòng)預(yù)防功能。

另一種是PID夜間修復(fù)功能，該模塊在逆變器不工作時(shí)，從逆變器內(nèi)部市電獲取交流電轉(zhuǎn)換為高壓直流電，在直流負(fù)極對(duì)地之前產(chǎn)生一個(gè)正向電壓，可促使光伏電池片中的雜質(zhì)電子流回玻璃面板，從而實(shí)現(xiàn)光伏組件PID修復(fù)。PID模塊同時(shí)具備對(duì)地絕緣阻抗功能，絕緣阻抗低于限制值時(shí)，PID模塊停止工作并告警。兩種方案可同時(shí)配備，能有效提升組件發(fā)電效率，延長(zhǎng)組件壽命。

圖2 逆變器PID控制原理

以逆變器為核心的整體地面電站解決方案

根據(jù)InfoLink Consulting供需數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)計(jì)，可再生能源安裝量出現(xiàn)超乎預(yù)期的快速增長(zhǎng)，其中又以光伏的增長(zhǎng)最為明顯。2022年全球光伏需求最終達(dá)到278GW，對(duì)比2021年178GW有100GW的增量，年增率高達(dá)56%。今年仍將是中國(guó)、歐洲兩大市場(chǎng)為需求的重點(diǎn)支撐，預(yù)期各都將占據(jù)超過(guò)1/3的全球需求份額，推升全年需求上看338-398GW。2023年隨著各個(gè)組件廠家不斷擴(kuò)大產(chǎn)能，整體供應(yīng)鏈價(jià)格下跌，被延后的項(xiàng)目將陸續(xù)在今年開(kāi)始動(dòng)工，并刺激在去年表現(xiàn)相對(duì)疲軟的地面電站市場(chǎng)，進(jìn)一步推升整體需求。固德威也推出了以逆變器為核心的整體地面電站解決方案。該解決方案涵蓋逆變器、箱變解決方案、通訊解決方案和站控解決方案。

圖3 整體地面電站解決方案

固德威箱變最高電壓等級(jí)可達(dá)40.5kV，設(shè)計(jì)緊湊，箱變中的環(huán)網(wǎng)柜、中壓開(kāi)關(guān)、變壓器等設(shè)備全部集成在標(biāo)準(zhǔn)20尺集裝箱中，便于安裝、運(yùn)輸。變壓器支持雙分裂或雙繞組設(shè)計(jì)。箱變整體通過(guò)IEC 60076、IEC 62271-200、EN 50708等標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。逆變器與箱變接入示意如圖4，可通過(guò)箱變低壓側(cè)800V環(huán)網(wǎng)柜接入，經(jīng)過(guò)變壓器升壓至35kV，接入中壓開(kāi)關(guān)柜，之后通過(guò)電力電纜從中壓柜引出接入升壓站。

圖4 逆變器與箱變連接示意

圖5所示為固德威通訊解決方案。固德威新一代通訊箱SCU3000支持RS485，PLC通信方式，其中PLC采用了HPLC（寬帶PLC）技術(shù)，大大提高的通訊速度和穩(wěn)定性。PLC通信也節(jié)省通訊線纜及施工成本。SCU3000與逆變器、三方設(shè)備（氣象站、清潔機(jī)器人、跟蹤支架等）支持Modbus TCP, Modbus RTU 以及 IEC 103協(xié)議，與站控側(cè)支持IEC 60870-5-104，Modbus TCP等通訊協(xié)議。并且能與多臺(tái)SCU3000通訊箱組成光纖環(huán)網(wǎng)，多臺(tái)設(shè)備互為冗余配置，提高通訊可靠性。通訊箱與逆變器完美兼容，支持PPC遠(yuǎn)程控制，有功功率調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間60ms，無(wú)功功率調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間30ms。

圖5 通訊解決方案

在站控層，固德威也推出了SolarOS智能運(yùn)維平臺(tái)，SolarOS 站控系統(tǒng)具有數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)，能夠監(jiān)控光伏電站運(yùn)行狀態(tài)，可以遠(yuǎn)程對(duì)逆變器及箱變的運(yùn)行進(jìn)行操控，故障告警、數(shù)據(jù)分析，評(píng)估電站的運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)中包含電站視圖、子陣視圖以及逆變器視圖等，可進(jìn)行電站級(jí)、子陣級(jí)、設(shè)備級(jí)進(jìn)行運(yùn)行分析并生成報(bào)告。

逆變器在與固德威站控系統(tǒng)SolarOS的組合使用時(shí)，能通過(guò)SolarOS對(duì)逆變器進(jìn)行一鍵升級(jí)。SolarOS 系統(tǒng)中智能 IV 診斷功能能夠診斷出組串中組件的故障，能對(duì)逆變器及整站進(jìn)行一鍵掃描，快速定位故障，大大提高了運(yùn)維效率，節(jié)約運(yùn)維成本，并能夠給出針對(duì)性的建議，生成診斷報(bào)告，對(duì)電站運(yùn)維起到很大指導(dǎo)意義。其診斷報(bào)告的生成時(shí)間短， 以 100MW 電站為例，對(duì)整個(gè)電站的 IV 診斷報(bào)告生成時(shí)間在 30 分鐘以內(nèi)。

總結(jié)

全球各國(guó)致力于碳中和、碳達(dá)峰目標(biāo)推動(dòng)著光伏發(fā)電蓬勃發(fā)展，同時(shí)近期組件價(jià)格的調(diào)整，進(jìn)一步降低了地面電站的LCOE，為地面電站的發(fā)展帶來(lái)了契機(jī)。固德威除了可以提供逆變器外，還可以提供箱變、通訊、站控的全套解決方案，迎合了市場(chǎng)需求。未來(lái)，固德威將繼續(xù)緊跟全球減排趨勢(shì)及客戶需求，不斷提升自身核心競(jìng)爭(zhēng)力，致力于提供完整的數(shù)字化解決方案。

編輯：黃飛