伴隨著光伏產業(yè)的發(fā)展,成千上萬的光伏電站逐漸覆蓋了建筑物的屋頂,光伏發(fā)電作為一種綠色新能源,給人們生產生活的應用方面帶來了清潔與便利,然而潛在的火災風險也隨之而來。不管是雷擊、直流電弧、產品故障還是由于施工安裝不規(guī)范等原因誘發(fā)了火災,總之逐漸披露的有關光伏電站起火的報道,給所有行業(yè)人士,尤其是從事戶用光伏電站建設的相關人員敲響了警鐘。
以下是各媒體已曝光的光伏電站火災現場及高壓觸電照片:

這一張張觸目驚心的照片讓我們不得不將安全作為光伏電站建設首要考慮的問題,一旦發(fā)生事故,危及人的生命財產安全,后果將不堪設想。尤其需要指出的是與地面電站相比,戶用光伏規(guī)模小,所處環(huán)境特殊,用戶在選擇戶用系統時,除品質穩(wěn)定、運維便利以外,還會關注外觀造型以及系統在智能監(jiān)控等方面的功能應用。同時作為一個與家庭生活緊密聯系在一起的產品,戶用光伏對系統安全性方面必然有著更高的要求。
由光伏電站造成的起火原因主要有以下幾點:系統零部件質量、逆變器元器件質量、電纜質量, 匯流箱、變壓器等的防雷接地問題, 施工、安裝不規(guī)范等。但究其根本,光伏電站中,直流側存在的直流高壓是引發(fā)光伏系統火災的“罪魁禍首”。據統計,在光伏電站(電站自身原因)的火災中,80%以上的電站著火都是由于直流側的故障,由直流高壓引起的電弧火花是光伏火災的“元兇”。
在傳統的組串式光伏系統中有兩大風險的存在:高壓電弧風險與火災施救風險。在傳統系統中,太陽能組件以串列方式排成陣列,整串線路電壓累計,一般可以達到600V~1000V的高壓。當系統長年累月運行,電線絕緣層腐蝕后電線容易裸露,非常容易產生直流電弧,擊穿空氣,引發(fā)火災。
當電弧引發(fā)的火災或其他原因造成的火災發(fā)生時,直流側的高壓電又給救火帶來極大的風險?;馂陌l(fā)生時,即使交流側的電閘關閉,逆變器側交流電壓變?yōu)?V,但對直流側而言,只要有光照就會有電壓。尤其當直流側達到600V~1000V以上的高壓時,危險不言而喻,往往阻礙了火災施救。
如何解決、改善直流拉弧引發(fā)的直流高壓問題呢?
歐美等國外的光伏應用一直是先行于國內的,組件級電子電子(MLPE)產品在國外的應用已經相當成熟。目前,在國內,組件級電力電子技術及產品正被越來越多的人所熟悉,并得到行業(yè)認可。
組件級電力電子,字面意思即為組件級別的電子設備。該技術包含電力電子、半導體器件、通訊、云計算及高可靠制造等多個方面。
目前現有產品系列包括微型逆變器、功率優(yōu)化器及關斷器等等。采用微型逆變器的光伏系統,為全并聯電路設計,組件之間不再有電壓疊加,僅具有40V左右直流電壓,徹底解決了由高壓直流拉弧引起火災的風險,同時也解決了當房屋起火時,因光伏電站而阻礙施救的問題。

近期我們通過運維巡檢以及市場調研發(fā)現一些傳統的光伏逆變器故障頻發(fā),眾多經銷商和終端用戶深受困擾,問題匯總如下:

小編總結了下收集到的問題,困擾大家的主要還是產品故障率高。
產品故障率高,容易引發(fā)安全事故,同時影響了系統的發(fā)電效率和收益,給用戶造成損失,也增加了后期運維的成本,還有一些光伏電站無法實現貸款,導致項目擱置,針對這些問題浙江杭開光伏科技有限公司推出:
以微逆替代傳統組串逆變器,減少光伏電站系統故障率,節(jié)省運維成本,增加發(fā)電收益;同時為廣大經銷商提供全國范圍線上放款光伏貸模式,用良品和金融支持打破經銷商及用戶的困局。

在光伏電站系統中,雖然逆變器的成本所占比例較低,但卻對系統的發(fā)電效率起著決定性的影響。當組件等配件完全一致時,選擇不同的逆變器將直接影響整個系統的總發(fā)電量。據了解,隨著市場競爭發(fā)展,戶用系統細分領域的市場格局與光伏逆變器整體市場基本一致,而在現有逆變器類型中,微型逆變器以其安全、高效、智能等優(yōu)勢成為更適合戶用光伏系統的逆變器類型。目前,在歐美等發(fā)達國家,越來越多的屋頂光伏電站都采用微型逆變器取代傳統的組串型逆變器。
因國內一些經銷商和用戶對微逆系統缺乏足夠認知,錯誤地選擇了一些價格低廉、質量無保障的逆變器產品,殊不知這種做法很可能因小失大,造成無法挽回的損失,比如面對產品故障率高,后期運維成本的增加以及用戶發(fā)電收益與預期不符等。
微逆系統與傳統光伏發(fā)電系統相較,其優(yōu)勢體現在哪些方面呢?我們不妨從以下幾方面進行分析和對比:
1.更安全
傳統逆變器采用串聯方式,系統具有高達200—800V的直流高壓,而微逆系統全部采用并聯方式,僅具有40V左右直流低壓,無觸電危險和火災隱患。

2.更高效
微逆系統采用組件級的MPPT,無木桶效應,降低了遮擋對發(fā)電量的影響,相比傳統光伏發(fā)電系統發(fā)電量和收益提升10%—30%。


發(fā)電效率高,收益也就高,占系統成本不到10%的逆變器其實掌控著整個系統的發(fā)電量,因此只有選用好的逆變器才能保證電站穩(wěn)定高效地運行。
下圖以浙江區(qū)域農戶5KW電站發(fā)電收益為例,比較傳統光伏電站和微逆系統的發(fā)電數據。


3.更智能
組件級監(jiān)控能實時監(jiān)控每塊光伏組件的發(fā)電效率,通過回放功能展示每塊組件全工作周期的發(fā)電情況,可以快速精準定位故障位置,使運維更加方便快捷,節(jié)約了運維成本。

4.更耐用
微逆達到IP67防護等級,防水防塵,出廠質保12年,并且可以延保到25年,與太陽能板的配套一致,系統壽命高達25年以上。此外微逆采用整體式外殼結構,散熱器與外殼直接緊密連結,讓外殼通過兩條路徑參與散熱,這一現象的好處在于——外殼良好的導熱性,把逆變器內部熱量通過殼體更快地傳遞出來,從而降低了逆變器內部溫度和元器件溫度,保證了元器件和逆變器更長的使用壽命。

5.更便捷
模塊化安裝,與傳統光伏發(fā)電相比,不挑朝向、組件型號、傾角,系統擴容簡單。

上述幾個方面的比較,讓微逆作為戶用光伏系統逆變器的首選成為了可能,這也是微逆在海外市場中被大眾廣泛認可的原因。而針對眾多經銷商和終端用戶反饋的傳統逆變器故障頻發(fā)的問題,我們可以就更換微逆系統所需成本來算一筆經濟賬:

選用傳統逆變器,初始投資成本的壓縮并不會使經銷商和用戶受益,相反后期故障高發(fā)、不易運維和發(fā)電收益低成了他們的真正困擾。伴隨國內光伏行業(yè)的高速發(fā)展,市場的不斷成熟,技術的進步,新微逆產品的問世,加之以其25年的設計使用壽命、發(fā)電量多、易運維等優(yōu)勢,微型逆變器系統成本與傳統光伏逆變器系統成本差異縮小,微逆將成為中國戶用光伏電站的安全衛(wèi)士,走進千千萬萬的家庭,成為戶用光伏的首選產品。
