4、组串式光伏发电到底是啥

分布式光伏发电系统的发展促使光伏发电靠近负荷侧、从而减小输配电损耗。分布式光伏电站一般建在中、大型工商业厂房及个人家庭屋顶，主要使用组串式逆变器，而无需汇流箱、直流配电柜，如图7所示。组串式光伏并网发电系统主要采用380Vac低压并网，少部分厂房屋顶分布式采用10kV中压并网。与集中式相似，组串式光伏并网发电系统中除了交直流功率流外，还有监控系统组成的信号流。

图7组串式光伏并网发电系统

组串式系统中光伏组件串联构成光伏组串，单个或两个并联的光伏组串经过组串式逆变器内部各自独立的DC／DC直流升压变换器后，再共用组串式逆变器内部的同一套逆变电路实现并网发电，如图8所示。因此，这种组串式系统架构具有多路MPPT功能。这种系统一般具有直流升压及交流逆变两级功率变换结构，输入电压较低时直流升压变换器会工作同时完成MPPT功能，而输入电压较高时，MPPT功能则由交流逆变实现。

分布式光伏中广泛使用组串式逆变器，一般安装在工商业或家用屋顶，也可安装在农业大棚、渔塘水面、荒山荒坡等地方。家用屋顶分布式使用单相并网逆变器，如茂硕SF系列，功率段一般从1．6～5kW。其他中大功率场合使用三相并网逆变器，如茂硕ST系列，功率段一般从5～60kW，金刚系列50、60kW尤其适用于光伏扶贫村级电站。

茂硕SF3／5KTN金钻系列家用单相逆变器，采用了自主知识产权的改进型H6拓扑结构，如图10所示，新型高效低漏电流技术担保了人身与系统安全。同时单极性软件调制方式进一步提高了工作效率和产品体积与重量，另外采用了加强版农村弱电网软件算法及家电化外观设计，这些特点让金钻系列逆变器尤其适用于农村家庭屋顶。

茂硕ST系列三相组串式逆变器采用了耦合电感交错并联技术及T型三电平拓扑结构，IGBT功率模块选用经过市场验证大批量出货的常规器件，同时采用成熟可靠的德国元件及驱动电路，如图11所示。

这种新型技术的直流升压变换器使用了耦合电感交错并联技术，一方面降低了电流纹波，使MPPT跟踪控制更加稳定；同时类似多缸发动机技术，既省油同时马力更强劲，减小了直流母线电容损耗，延长了电容寿命。另一方面耦合电感技术减小了直流升压储能电感的体积与尺寸，从而提高了升压变换器性能，降低了电感成本。特别是金刚系列ST50／60KTL采用自然对流完全无风扇设计，从而降低了后期维护成本；同时具有5路MPPT，提高了组串式光伏系统的发电量。

图11茂硕金刚系列三相逆变器

5、国内组串式逆变器的前世今生和未来

咱们上一篇有讲集中式逆变器的黄埔军校是艾默生，国内组串式逆变器当之无愧的黄埔军校是深圳山特。山特本来主业是不间断电源（UPS），由于技术结构类似就做起了光伏逆变器。后来山特被美国伊顿收购，但却放弃了逆变器只做UPS，如今山特这个牌子在逆变器领域已经销声匿迹了，再一次验证了那句话：“长江后浪推前浪，前浪被拍在沙滩上”，惜哉、善哉！

正因为山特最开始做了组串逆变器，如艾默生一样，不断培育出国内组串式逆变器的团队、技术和产品，如茂硕电气、艾索、山亿、昆兰、比亚迪等，如图12所示。与集中式类似，下图中非常多的企业后来可能有了更高的追求，以至于缩小产品领域或干脆退出了光伏行业。

S公司当年如日中天，产品系列齐全，完全涵盖集中式和组串式，后来因为种种原因业绩有所下滑，甚至近年来传出破产传闻，产品、技术仍在但不知道心还在不在了。B公司是锂电池行业龙头，如今虽然不搞组串式了，但大功率储能做得风生水起。K公司算得上当年出征海外市场的状元，可惜也是由于种种原因，时至今日市场鲜有发声。A公司与K公司其实不分伯仲，排名绝对靠前，只是后来被人收购了，团队变化比较大。正是有了S、K、A这些先驱，感谢他们几经裂变后培育出了这么多家新的逆变器企业。

无论怎样裂变、怎样培育，如果只重复以前的老产品、老经验、老技术，那只相当于同一杆枪挂靠不同地主，有其名无其实而已。

组串式逆变器真的能包打天下吗，其实也不见得！

是的，与集中式比较，组串式逆变器的MPPT路数更多从而提高了光伏电站发电量。但是，注意这个“但是”，组串式系统仍然存在大量的组件串联，并且还有两个组串并联，仍然不可避免存在“木桶效应”，这个缺陷同样造成组件热斑问题，影响系统长期工作的稳定性和安全性；也会导致失配损耗，降低光伏电站的长期发电收益。

组串式逆变器还有一大变数，就是技术门槛更低（与集中式逆变器比较），因为工艺和技术水平更低，所以组串式逆变器如今变成了国产企业的天下。2015年组串式企业曾经超过300多家，反正也不要啥技术积累只挖几条枪过去，那些八杆子打不着的企业都干起了组串式逆变器，还好到今天仍然活跃着的只不到20家。

这么看起来，组串式企业也苦啊，如此多的好朋友一鼓脑跑进来，想吃这碗饭越来越费劲，只有祈求，祈求好朋友别再降价了。但是，市场不会同情弱者，还得苦练内功做出差异化的产品才是正途！

无论如何，分布式光伏市场空间越来越大，逆变器市场前景只会越来越好，咱们做组串式逆变器的，应当把心思、精力专注在追求更高效率和更高收益上，持续不断提高分布式光伏发电的稳定性和发电量。虽然逆变器成本占比低但实在是光伏电控的“心脏”，而且毕竟要开挂运行那么多年，一味血战低价就难以保证品质，后面会留下更多的隐患。而且，随着市场发展，在实际运行过程中，用户只会越来越专业化，有些器件环节、应用领域，国内组串式企业还需更多努力。

最后祝组串式逆变器持续雄起，如同深圳四季如春的气候，相信市场也一直是春天！

作者：胡炎申