北(běi)極星太陽能光(guāng)伏網訊:光(guāng)伏逆變器雖然隻占光(guāng)伏電站造價的(de)5％，但卻是整個(gè)光(guāng)伏系統的(de)核心。傳統的(de)光(guāng)伏逆變器隻是簡單地将光(guāng)伏直流電轉化(huà)爲電網所需的(de)交流電，在智能電站概念提出後，逆變器的(de)重要性越來(lái)越突出，還(hái)承載了(le)支撐電網、信息交互、數據分(fēn)析、電站管理(lǐ)、光(guāng)儲結合等重要功能。
不同于光(guāng)伏組件制造幾乎隻看成本和(hé)效率，光(guāng)伏逆變器的(de)設計和(hé)制造更多(duō)要從整個(gè)系統角度考慮，除了(le)轉換效率，還(hái)要兼顧綜合防護、穩定運行、安全可(kě)靠和(hé)電網友好性；随著(zhe)光(guāng)伏電站管理(lǐ)越來(lái)越精細化(huà)，光(guāng)伏逆變器承載著(zhe)數據采集的(de)任務；而當新型組件出現和(hé)跟蹤支架推出後，逆變器還(hái)要考慮如何與這(zhè)些直流側部件進行深度結合。可(kě)以說，逆變器是連接發電設備（組件）和(hé)電網的(de)橋梁，也(yě)是光(guāng)伏電站最重要的(de)核心部件。
逆變器最主要的(de)使命分(fēn)兩部分(fēn)：
在直流側實現系統優化(huà)，從而達到降本、增效、減耗目的(de)；在交流側，随著(zhe)滲透率的(de)提升，不斷滿足電網越來(lái)越高(gāo)的(de)調度與支撐功能。
中國主要的(de)光(guāng)伏逆變器廠商有陽光(guāng)電源、華爲、上能、特變電工、固德威、古瑞瓦特、錦浪、正泰電源、三晶、首航、盛能傑等企業，近年來(lái)這(zhè)些企業在海外也(yě)進行了(le)廣泛的(de)拓展，并在與國際巨頭的(de)競争中逐步占據上風。其中陽光(guāng)電源與華爲連續數年占據全球光(guāng)伏逆變器前二位置，固德威、古瑞瓦特、錦浪、三晶、盛能傑等一批專注生産中小型工商業及戶用(yòng)逆變器的(de)企業齊頭并進，勢頭良好。
從2004年德國頒布可(kě)再生能源法至今，光(guāng)伏産業已經快(kuài)速發展15年時(shí)間，這(zhè)期間，中國逆變器從弱到強，從跟跑到領跑，最終占據全球領先地位。筆者根據産業發展脈絡，結合這(zhè)些主要企業提供的(de)大(dà)事記，梳理(lǐ)光(guāng)伏逆變器在推動平價上網方面的(de)曆史貢獻，探討(tǎo)産業未來(lái)。其中，陽光(guāng)電源完整參與全過程并經曆幾乎全部重大(dà)曆史節點，資料最爲完整，因此很多(duō)史料來(lái)自陽光(guāng)電源，在此表示感謝。
第一階段：提質增效
逆變器中的(de)MPPT（最大(dà)功率點跟蹤）控制器能夠實時(shí)偵測太陽能闆的(de)發電電壓，并追蹤最高(gāo)電壓電流值（VI），使系統以最大(dà)功率輸出。
早期的(de)光(guāng)伏企業曾經非常重視MPPT效率，有時(shí)也(yě)将MPPT效率與轉換效率混爲一談。但MPPT效率并不完全代表逆變器工作效率，最終還(hái)要看整體的(de)轉換效率。随著(zhe)MPPT技術成熟，這(zhè)一概念隻作爲評判逆變器性能的(de)指标之一，而不再過分(fēn)強調。實際上市場(chǎng)最認可(kě)的(de)仍然還(hái)是各種加權效率，比如歐洲效率（歐洲）、CEC效率（北(běi)美(měi)）、中國效率（中國）。
在這(zhè)期間，中國光(guāng)伏逆變器還(hái)處于萌芽階段，即使是國内客戶，也(yě)對(duì)國産逆變器持懷疑态度。
這(zhè)個(gè)階段從2003年12月(yuè)，陽光(guāng)電源推出中國首台擁有自主知識産權的(de)10kW光(guāng)伏并網逆變器開始，其間經曆了(le)甘肅敦煌特許權招标、金太陽工程、中國出台上網電價、風電出現脫網情況後光(guāng)伏電站也(yě)要求低電壓穿越功能等标志性事件，至魚柴實驗結束爲止。
專家組在魚卡開關站至柴達木(mù)變電站線路進行了(le)對(duì)中國光(guāng)伏行業尤其是逆變器行業具有劃時(shí)代意義的(de)實驗：“魚柴短路實驗”。
“魚柴短路試驗”是對(duì)光(guāng)伏電站進行大(dà)擾動試驗，所有電站都同時(shí)進入低電壓穿越狀态。這(zhè)次測試結果有兩個(gè)重要意義：
第一、國外光(guāng)伏逆變器全部脫網，而國内領先的(de)逆變器表現良好，其中以陽光(guāng)電源逆變器無一脫網，表現最爲優異，這(zhè)個(gè)實驗打破了(le)國外逆變器産品性能最優的(de)神話(huà)。
第二、确實存在很多(duō)國産逆變器表現很差，讓逆變器群雄割據、連年混戰的(de)局面逐步結束，具有品牌和(hé)技術的(de)企業開始脫穎而出。
在此期間光(guāng)伏逆變器經曆了(le)幾個(gè)方面的(de)提升：
電網友好性提升：逆變器先後經曆了(le)低電壓、零電壓、高(gāo)電壓穿越、大(dà)面積脫網事故檢驗、有功無功調度支持、諧波要求等，不斷提升逆變器技術門檻要求和(hé)實際應用(yòng)案例參考。
防護性提升：市場(chǎng)多(duō)爲高(gāo)海拔、溫差大(dà)、風沙大(dà)等惡劣環境，對(duì)逆變器在隔熱(rè)、散熱(rè)、防塵、高(gāo)溫降額等方面的(de)要求越來(lái)越高(gāo)。
整體方案及成本發展：彙流、配電、逆變、升壓、通(tōng)訊等各個(gè)方面的(de)整合和(hé)提升，以及對(duì)用(yòng)戶的(de)電站建設、維護檢測成本降低。
第二階段：智能與場(chǎng)景化(huà)應用(yòng)階段
2013年中國光(guāng)伏市場(chǎng)興起後，中國逆變器廠家不斷在細分(fēn)技術領域有所突破。相關企業在銷售産品時(shí)，也(yě)開始推薦全套的(de)光(guāng)伏電站智能化(huà)解決方案，更多(duō)地參與到不同場(chǎng)景下(xià)的(de)系統設計中，這(zhè)些實證的(de)經驗也(yě)得(de)以反饋給制造企業，用(yòng)于開發下(xià)一代産品。
同時(shí)，逆變器技術呈現百花齊放的(de)模式，既有傳統的(de)大(dà)型集中式逆變器，組串式逆變器，又出現了(le)集散式逆變器，以及直流高(gāo)壓逆變器等技術。作爲行業領頭羊，陽光(guāng)電源在此時(shí)提出了(le)“因地制宜 科學設計”的(de)口号，率先指出在不同場(chǎng)景、不同氣候條件下(xià)，隻有選擇不同的(de)逆變器和(hé)解決方案，才能使系統收益最大(dà)化(huà)。
這(zhè)個(gè)階段，中國大(dà)型地面光(guāng)伏電站蓬勃發展，中國逆變器企業在積累了(le)大(dà)量的(de)實踐經驗後推出和(hé)驗證了(le)很多(duō)先進技術，中國的(de)逆變器産品在這(zhè)期間實現了(le)彎道超車，跻身國際一線水(shuǐ)準，甚至在很多(duō)方面性能超過國際同行。
第三階段：系統深度優化(huà)助力平價上網
第三階段與智能化(huà)發展的(de)第二階段相互交錯，未來(lái)也(yě)将共同發展。當技術做(zuò)到極緻之後，中國光(guāng)伏逆變器企業開始尋求對(duì)整個(gè)光(guāng)伏系統進行深度優化(huà)。
此外，更大(dà)功率的(de)逆變器開始廣泛應用(yòng)，同時(shí)不斷提升功率密度和(hé)系統效率，最直觀的(de)例子是逆變器的(de)“外殼”逆變櫃：2011年，中國第一台箱式逆變器在陽光(guāng)電源廠房(fáng)下(xià)線，替代了(le)傳統的(de)土建房(fáng)。随後通(tōng)過三電平等新技術的(de)應用(yòng)、拓撲結構優化(huà)、功能集成等技術，不斷投入、不斷升級，集中逆變器占地面積從最初的(de)20平，逐步縮小至10平米、7平米、3平米，到目前的(de)SG1250UD成爲首款可(kě)直接在戶外應用(yòng)的(de)集中型逆變器，降低了(le)土地、建設和(hé)運維成本，并明(míng)顯縮短施工周期。
而直流1500V電壓等級也(yě)在這(zhè)期間開始應用(yòng)，2015年，陽光(guāng)電源率先推出了(le)1500V電壓等級的(de)系統解決方案，這(zhè)項技術首先被用(yòng)于國外電站項目，憑借更低的(de)BOS成本和(hé)更低損耗，成爲光(guāng)伏電站邁向平價的(de)重要助力。随著(zhe)中國市場(chǎng)競價政策推出，2019年也(yě)被認爲是中國1500V電壓系統廣泛應用(yòng)元年。采用(yòng)新的(de)“1500V電壓系統＋大(dà)方陣＋高(gāo)超配”技術，可(kě)以将發電曲線做(zuò)得(de)更加平滑，讓新能源變成更穩定的(de)能源，同時(shí)可(kě)以大(dà)幅降低光(guāng)伏度電成本5％以上。
第四階段：逆變器的(de)未來(lái)，光(guāng)儲融合實現高(gāo)比例可(kě)再生能源利用(yòng)
從目前光(guāng)伏逆變器發展水(shuǐ)平來(lái)看，當前産品的(de)最大(dà)效率已經達到了(le)99％，在提升效率和(hé)降低損耗方面，短期内可(kě)能會接近性能的(de)“天花闆”。但這(zhè)并不意味著(zhe)逆變器産業發展趨于停滞。
陽光(guāng)電源是最早在業内提出“逆變器的(de)未來(lái)在交流側”的(de)企業。他(tā)們認爲，光(guāng)伏産業實現平價上網之後，未來(lái)面臨最大(dà)的(de)挑戰是能源替代問題，屆時(shí)滲透率越來(lái)越高(gāo)的(de)新能源可(kě)能會對(duì)電網造成沖擊。如果這(zhè)一問題沒有得(de)到很好的(de)解決，可(kě)能對(duì)電網安全造成不利影(yǐng)響。“剛開始光(guāng)伏在電力系統中的(de)占比很小，主要的(de)目标是适應電網，與電網提出的(de)要求相匹配。但随著(zhe)新能源比重增加，甚至在未來(lái)會成爲最主力的(de)能源，這(zhè)時(shí)我們的(de)職責就發生了(le)變化(huà)，必須要支撐起一個(gè)堅強的(de)電網。”陽光(guāng)電源技術部門表示，除了(le)逆變器技術繼續朝這(zhè)個(gè)方向努力之外，光(guāng)儲融合、最大(dà)化(huà)利用(yòng)可(kě)再生能源是解決這(zhè)個(gè)問題的(de)必要途徑。
在逆變器發展的(de)新階段，逆變器将作爲橋梁，深度對(duì)接與控制整個(gè)光(guāng)伏系統，在直流側與新型組件、跟蹤系統融合，在交流側突出電網友好性；和(hé)光(guāng)儲融合，以加強光(guāng)伏系統的(de)可(kě)調度性，并且平滑光(guāng)伏電站的(de)輸出，降低對(duì)電網的(de)沖擊與影(yǐng)響。
原标題:四個(gè)階段解讀中國光(guāng)伏逆變器發展史：弱到強，跟跑到領跑，占據領先地位
