逆变器：高效微逆保障户用光伏系统安全运行

　　分布式光伏电站越来越多的进入寻常百姓家。在屋顶上安装一套光伏发电系统，不仅可以满足自家用电需求，还可以将多余电量卖给电网，产生收益。但随着户用光伏的日益普及，光伏系统“心脏”———逆变器成了户用光伏系统起火的主要源头。

 

　　“消灭直流高压是解决屋顶光伏电站火灾及施救的重要途径。目前，在欧美等发达国家，越来越多的屋顶光伏电站都采用微型逆变器取代传统的串型逆变器，为克服起火瓶颈提供了有效的解决方案。”杭州禾迈电力电子技术有限公司（简称“禾迈”）总经理杨波介绍说，微型逆变器可以避免传统逆变器所具有的直流高压，而且还能实现组件级监控，业主可以随时随地掌握每块电池板及每个微型逆变器的发电状态与温度，诊断出传统逆变器系统所不能检测的问题，预防火灾。同时，微型逆变器系统还解决了当房屋起火时，直流高压对消防员救火产生的触电阻碍。

 

　　逆变器质量问题埋下安全隐患

 

　　全球因为逆变器起火、爆炸而造成的光伏电站损失甚至人员伤亡的例子并不在少数。这除了和逆变器本身的质量、光伏电站布线与施工质量有关外，其实还与逆变器的选型存在最直接的关系。

 

　　无论是自用，还是并网卖电，都必须经过电能转换这一关。因为光伏组件输出的是直流电，但每家每户接入的配电网却是230伏/50赫兹的交流电。逆变器是承担这一转换重担的电站“心脏”，它将光伏组件输出的直流电转换成交流电，通过交流配电线路输送到电网，供家庭自用或并网卖电。

 

　　“随着我国户用光伏电站的日益普及，逆变器出现问题的事故并不少。而且40%的着火都是由于直流电弧引起的。”国家发展改革委能源研究所原研究员王斯成介绍说，这些事故的发生和逆变器本身质量也是紧密相关的。在过去的3~5年中，不仅光伏组件过剩造成了低价竞争，逆变器也同样存在这样的问题，所以低价竞争必然带来一些部件的质量问题，且部件质量问题占到整个故障率的50%。比如电感器性能下降、电容器不稳定、器件绝缘性能下降等。又比如塑料器件变脆劣化、寿命缩短、散热性能下降、半导体器件失效等，这些都是劣质逆变器种下的恶果。

 

　　中山大学太阳能研究院电站研究室主任孙韵琳表示，供应商在向业主交货后没有建立起电气连接周期性巡检和维护计划，来确保各器件的连接可靠，避免造成由于直流拉弧造成的火灾隐患；甚至有些厂家在设备检测技术与流程上完全滞后，许多检测过程都无法顺利完成就开始将产品推向市场。

 

　　微型逆变器有效克服系统起火

 

　　传统逆变器输入电压高达几百伏甚至上千伏，在安装、运维过程中存在电击风险，且极易导致直流拉弧，引发火灾。而微型逆变器输入电压在40伏左右，属于安全电压，不存在上述危险和安全隐患。因为微型逆变器对每块组件进行逆变，全部并联后，组件之间不再有电压叠加，直流电压小于40伏，很难起弧，解决了直流高压拉弧引发的火灾风险。

 

　　“实际上，目前，市场上也出现了将光伏优化器和传统逆变器相结合的做法，这一做法消除了传统逆变器的木桶短板效应，提升了发电效率。但是，并未解决传统逆变器系统的不安全症结，仍存在直流高压导致的触电　  危险和火灾隐患。”杨波介绍说，所以对户用光伏电站而言，选择微型逆变器的发电系统比传统逆变器系统更适合，老百姓的生命财产安全也更有保障。

 

　　禾迈给户用系统提供的微型逆变器的解决方案，就是在每个组件后面都加一个逆变器。同样，禾迈微型逆变器做到了全球最高的效率，转化效率达96.7%，静态MPPT效率达到99.8%，CEC效率达到96.5%。与模块化逆变器类似，微逆针对每块组件提供一个MPPT，从技术上来讲可以最高效地提供发电效益给用户。