一、概述
光伏逆變器是連接太陽能電池板和電網之間的電力電子變換裝置,主要功能是將太陽能電池板產生的直流電,通過功率模塊轉換成為可并網的交流電。光伏逆變器除具有將直流電轉化為交流電的作用外,更有電站監控、信息采集、人工交互等更多智能化應用需求。
儲能逆變器,集成光伏并網發電與儲能電站的功能:①克服光伏組件受天氣變化發電不穩定的缺點,提高電網品質。②通過波谷儲存電能,波峰輸出電能,大幅削減電網峰值發電量,增加電網容量,提高電網利用率。
*電子元器件:功率半導體、集成電路、電感磁性元器件、 PCB 線路板、電容、電感、開關器件、連接器等。*結構件:散熱器、壓 鑄件、機柜機箱、鈑金件等。*輔助材料:膠水、包材、塑膠件等絕緣材料。
二、儲能逆變器產業鏈
上游由電子元器件、結構件和輔助材料組成。原材料供應商所處的行業目前處于充分競爭狀態,可供選擇的供應商數量多;中游為集中式、組串式、集散式以及微型逆變器;下游為光伏電站、分布式光伏發電。
(逆變器產業鏈參考一)
(逆變器產業鏈參考一)
三、儲能逆變器上游
1、IGBT
2、集成電路
3、PCB
4、傳感器
四、逆變器中游
逆變器分四類“集中式、組串式、集散式和微型”。其中集中式與組串式為我國光伏逆變器的主流產品,分別占比45%、42%。
光伏裝機市場份額正悄然從集中式向分布式轉移。間歇性發電特征是制約分布式光伏拓展市場應用的最大瓶頸之一,儲能逆變器作為保障連續電力供應的首選方案,成為傳統廠家的新戰略。
近年來,全球儲能逆變器出貨量穩步增加。2019年全球儲能逆變器出貨量上升至3.6GW,同比增長20%。預計到2022年底,全球儲能逆變器需求將達7.1GW。
五、逆變器下游
1、光伏裝機量:最新數據顯示,2022年1-2月中國光伏發電裝機容量約31581萬千瓦,同比增長20.9%。
2、光伏新增裝機量:2021年,全國光伏新增裝機54.88GW,為歷年來年投產最多。其中光伏電站25.60GW、分布式光伏29.28GW;2021年底,光伏發電累計裝機306.56GW。據CPIA預測,我國2030年中國光伏新增裝機容量保守情況為105GW。
3、光伏發電量:2021年光伏發電量1836.64億千瓦時,同比增長14.1%。2022年1-2月光伏發電量294.7億千瓦時,同比增長6.5%。
六、特普生:逆變器用溫度傳感器
“光伏發電系統,主要由太陽能電池、蓄電池、控制器和逆變器組成,溫度傳感器在光伏發電系統中是必不可少的,有了它將自動檢測太陽電池板的溫度和空氣溫度。具體地說,電池溫度由電池超溫保護控制器中的外部溫度傳感器檢測。控制器的過熱保護是通過內部傳感器檢測溫度以實現自動保護。逆變器中通過CPU指揮系統運行,逆變器包含電壓、電阻、溫度傳感器和電流,可隨時檢測內芯和外界的運行情況。”特普生曾老師說。
綜上所述,光伏逆變器的主要作用,就是把光伏組件發出來的直流電轉變成交流電。作為電力電子產品,主要部件有結構件和電子器件,結構件是不怕低溫的,電子器件有電阻,電容,電感,繼電器,顯示屏,風扇,功率開關管,傳感器,CPU芯片等等,各元器件耐低溫性能不一樣,逆變器的低溫取決于這些元器件。
(光伏逆變器內部組件工作與儲存溫度)
逆變器作為光伏電站系統的核心部分,不僅有直流電變交流電的功能,還反饋著整個電站的信息。逆變器需要9大保護,有直流過電壓保護 、電網過/欠壓保護 、頻率異常保護 、防孤島效應保護、極性反接保護、過載保護、接地保護、模塊過溫保護、機內過溫保護。
通常光伏逆變器的工作環境都是在室外,面對溫差變化、潮濕度、暴風雨等惡劣環境對逆變器本身是一種考驗,利用溫濕度傳感器來測量并且加以控制自身溫濕度,譬如逆變器內部出現溫度過高情況時,使逆變器停止運行或降額輸出,以保護設備的穩定運行。所以這個環節必不可少,這樣才能專業、有效的保證設備長期穩定運行。”
“根據功率大小,逆變器用的數量有多有少,一般在幾個點:1.繼電器上,市面上用環氧熱敏電阻和小線仔的比較多,靠近繼電器表面,還有就是繼電器的焊盤上;2.共模電感、直流母線電容、交流濾波電容、電抗器要用到NTC溫度傳感器;3.IGBT基板上,用安裝孔式NTC溫度傳感器,線長較短。4.環溫檢測上,要用到NTC溫度傳感器。”
“特普生溫度傳感器最高工作溫度可以達到150度, 當溫度傳感器檢測到 IGBT 散熱器溫度超過限制,逆變器斷開交流接觸器。我們可以根據客戶的要求, 對阻值、長度、連接器進行訂制。”
特普生,成立于2011年,是國家高新技術、專精特新企業。主要研制NTC芯片、熱敏電阻、溫度傳感器、儲能線束、儲能CCS集成采集母排、儲能模組鋁巴等溫度采集產品系列。一體化研制、一致性品質的特普生,競爭力優勢明顯:自主研制NTC芯片核心技術及實現醫用0.3%精度;專利百項,保留不公開技術2項;為全球新能源產品、大消費品與工業品提供了定制化的溫度采集技術。
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