工商业光伏中那些与逆变器相关的降本增效秘诀

5月20日，国家能源局公示了2019年第1批光伏发电平价上网项目，总规模为20.76GW，随后7月10日公布了2019年光伏发电项目国家补贴竞价结果，总规模为22.79GW，其中普通光伏电站装机容量为18.12GW，工商业分布式光伏发电项目装机容量为4.67GW。国家能源局表示，2019年是实行新机制的第1年，竞价工作已结束，通过开展竞价，推动了光伏补贴退坡，进一步坚定了光伏平价信心。低补贴和平价时代已经来临，作为分布式光伏中的主力军工商业光伏如何摆脱补贴依赖，如何实现平价，成为当前面临和急需解决的主要问题。
低价或者平价上网必然要求光伏电站进一步降本增效，即降低度电成本，作为光伏系统关键设备的逆变器，虽然在整个系统成本中的占比不高，但通过优化参数和性能，配合优化系统设计，智能化运维等方面可以发挥举足轻重的作用。
★下文将详细介绍和逆变器相关的降本增效方法：

▲MAC 50-70KTL3-X LV&MV系列

采用新型高效大功率组件和适配能力强的逆变器
光伏组件的造价占初始投资 50% 以上，直接影响项目的造价。但是组件效率衰减的影响导致度电成本增加，组件衰减率按照（10年10%、25年 20%）计算。由于新型高效大功率组件的采用，可使光伏系统成本降低 1%～3%，预计光伏的初始投资可下降 10% 以上。光伏组件转换效率提高大大减少并联支路，除光伏组件、逆变器以外的其他设备，包括汇流箱、直流电缆、支架、基础等，用量也将减少。

▲中大型工商业光伏电站解决方案系统图

▲1MW单元工商业电站不同类型组件配置表
以1MW单元为例，同等规模电站，采用同样的逆变器，以选用隆基HiMO X 350W组件为例，组件数量可减少280~616块，组件安装和运输成本可减少7.6%-16.6%；组串数量可减少28串，可以节省15%以上的支架和直流线缆成本，按照每MW直流线缆材料及敷设成本3.5万元左右，每MW支架材料成本及安装成本36.5万元测算，每MW可节省系统成本6万元以上。
新型高效大功率组件的出现虽能降低系统成本，但是因为组件功率变大，组件电流变大，对逆变器提出新的要求，逆变器的组串电流必须适配新型高效组件，古瑞瓦特新一代的工商业逆变器MAC和MAX系列组串电流均是按12.5A进行设计，因而天生就可以完美匹配，是新型高效大功率组件的黄金搭档。

提高系统容配比，
合理应用逆变器超配和过载能力
受组件衰减，灰尘，遮挡，线损，串并联失配，光照不足等因素影响，逆变器实际接收到输入功率往往只能达到组件理论输出功率的87%-92%左右，也就是整个过程中的损耗高达8%-13%，再加上工商业光伏多数为彩钢瓦屋顶组件采取平铺方式，辐射量也会有所损失，组件和逆变器若按1：1配置，逆变器则长期处于轻载工作状态，逆变器实际利用率偏低，这时提高系统容配比进行适当超配能够有效提高系统整体收益，降低度电成本；超配的做法已被广泛应用，特别是美国和日本等地区，超配比例甚至会超过1.5倍。

▲光伏系统各环节中损耗

▲不同地区不同安装方式容配比推荐表
古瑞瓦特工商业逆变器MAC和MAX系列具备高达1.3倍直流超配能力，且交流还具备1.1倍过载能力，让超配变得更轻松，更安心。

采用铝合金电缆替代铜芯电缆，
降低线缆投资成本
在大型工商业项目中，电缆在系统成本中的占比达到10%，比逆变器占比还要高。其实只要设计和安装得当，在保证系统正常运转和安全的前提下，部分交流电缆采用铝合金电缆，可以降低系统投资成本。与铜芯电缆成本相比，铝合金电缆成本更低，安装更方便，重量更轻，铝合金电缆在光伏系统中的应用也逐渐普遍。
但是，在相同的过流能力下，铝线的线径明显大于铜线的线径，这对逆变器交流连接端子提出了更高的适配要求，交流连接器和防水端子必须足够大，支持接入更大线径的铝合金电缆。目前，古瑞瓦特MAC系列50-70KW逆变器最大可兼容50平方毫米铝线，MAX系列60-70KW逆变器最大可兼容70平方毫米铝线，MAX系列80-100KW逆变器最大可兼容95平方毫米铝线。
因地制宜，选择合适MPPT路数的逆变器
目前市面上的逆变器MPPT路数的设计有很多种规格，以工商业光伏常用的机型60KW逆变器为例，市面上有1路MPPT单级单支路逆变器，也有3路MPPT，4路MPPT，6路MPPT的多级多支路逆变器，以古瑞瓦特为例，60KW功率级别的有三种机型：单路MPPT的Growatt 60KTL3-HE、3路MPPT的MAC 60KTL3-X LV和6路MPPT的MAX 60KTL3 LV机型。
选择不同的MPPT路线，对系统发电量有一定的影响。从解决失配的问题角度来说，1个MPPT后面的组串越少越好；从稳定性和效率上来说，1个MPPT后面的组串越多越好，因为MPPT数量越多系统成本越高，稳定性越差，损耗越多。在实际应用中，要结合实际应用场景，选择合适的方案。
根据不同的应用场景，方阵倾角和朝向，组件遮挡情况和每路组串组件数量一致性情况，选择不同MPPT路数的逆变器，降低电站采购成本和维护成本，提高经济效益。
（1）无遮挡平坦的屋顶，方阵朝向一致，组串完全一致的情况，建议选择单路MPPT，单级结构的逆变器，可以提高系统可靠性，降低系统成本；
（2）存在局部遮挡，方阵朝向不一致，组串有差异的情况下，建议选择3路MPPT逆变器，既能满足设计需求，减少失配损失，又能降低成本；
（3）多朝向，多倾角，组串差异较大的情况，建议选择6-7路MPPT逆变器，可以最大化减少失配损失，提高设计灵活度。

智能化运维，降低运维成本，提升运维效率
众所周知，光伏电站是一个长达25年的生命周期的产品，竞价和平价时代的到来，让大家越来越关注度电成本，而度电成本中除了电站建设成本，电站发电量收益以外，还有非常重要的一块就是电站的运维成本，因此如何降低电站的运维成本，提升运维效率成为全行业关注的又一焦点。
而光伏逆变器作为光伏电站中唯一的智能化设备，在电站运维的智能化过程扮演着重要角色，已经不仅仅是一台逆变器，而是整个光伏电站的管家，不仅仅是实现自身的智能化诊断，预警，远程参数设置和固件升级，而且还要对光伏组件进行智能化的IV曲线扫描和精准故障定位，对电网电能质量进行优化和有功无功的调度，对电站安装过程和环境进行智能的一键诊断。
正是在这种背景下，逆变器越来越智能化，逆变器在智能化运维中越来越重要，古瑞瓦特MAC和MAX系列商用逆变器均具备了上述智能化运维功能，可以为工商业光伏电站提升运维效率，降低运维成本。

▲智能IV曲线扫描

▲电能质量诊断

总结
低价和平价上网时代来临，工商业光伏电站度电成本的降低成为关键，光伏逆变器的选型变得尤为重要，一款智能高效的逆变器不仅可以帮助工商业电站提高发电效率，优化系统设计，提升生命周期内发电量收益，降低电站的建设成本，还可以通过智能化运维节省生命周期内的运维成本，在追求度电成本最优的时代，逆变器的选型变得至关重要。