讓我們回顧一下逆變器技術(shù)的發(fā)展歷史，光伏逆變器是新興的設(shè)備，電力電子發(fā)展比較成熟的設(shè)備有變頻器，UPS，機(jī)車牽引變流器。早期的光伏逆變器是屬于貴族，所采用的技術(shù)是參考從機(jī)車牽引變流器而來的，所用的器件都是世界一流公司最好的器件，如采用infineon牽引級(jí)別的功率開關(guān)管FF1200R12IP4，Rogers的疊層母排，Aavid的散熱器，Concept的驅(qū)動(dòng)器，Schaffner的濾波器，隨著逆變器價(jià)格一路走低，這個(gè)尖端品牌的器件逐漸從國(guó)內(nèi)逆變器市場(chǎng)退出，逆變器的技術(shù)也向UPS靠攏。國(guó)產(chǎn)的元器件占領(lǐng)了市場(chǎng)。
近年來逆變器行業(yè)幾次大的降成本措施：
1、功率器件IGBT降價(jià)：2012年前500KW的逆變器大部分是英飛凌公司的FF1200R12IP4，近年來英飛凌公司推出了工業(yè)級(jí)的FF600R12ME4，成本一下降了50%，加上富士，三菱也推出了替代英飛凌的器件，價(jià)格也比它便宜。經(jīng)過兩年多時(shí)間的運(yùn)行，工業(yè)級(jí)的IGBT表現(xiàn)還算可以。
光伏逆變器IGBT品牌調(diào)查*
(1)英飛凌infineon
(2)富士Fuji
(3)三菱Mitsubishi
(4)西門康semikron
(5)東芝TOSHIBA
(6)仙童Fairchild
*（沒有做詳細(xì)市場(chǎng)調(diào)查，排名不分先后，僅供參考，以下相同）
2、電抗器降價(jià)：線材由銅改為鋁，鐵芯由進(jìn)品的硅鋼片改為國(guó)產(chǎn)硅鋼片，由取向的硅鋼片改為無取向硅鋼片，電抗器的成本約下降60%，造成的后果是電抗器損耗增大，銅的電阻比鋁少，但鋁可以通過增加面積來減少電阻，因此線損增加不大。取向硅鋼具有強(qiáng)烈的方向性；在易磁化的軋制方向上具有優(yōu)越的高磁導(dǎo)率與低損耗特性。因此采用無取向的硅鋼片后，會(huì)導(dǎo)致電抗器鐵損增大。
3、結(jié)構(gòu)件降低：大部分廠家都推出了結(jié)構(gòu)緊湊型的逆變器，500KW逆變器，2012年前寬度一般在2.8米，到2013年寬度一般在2米，2014年后新推出的一般在1.5米左右，體積變小，對(duì)逆變器廠家的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員技術(shù)要求是一個(gè)挑戰(zhàn)，要綜合考慮安裝，維護(hù)和散熱的問題。逆變器集成直流配電柜，可以節(jié)省直流配電柜的結(jié)構(gòu)件，配電柜到逆變器之間的電纜。
取消直流疊層母排，大部分廠家采用兩個(gè)銅排中間夾一層絕緣片，這樣逆變器的性能會(huì)降低，原因有2個(gè)：母排的雜散電感會(huì)越來越大，系統(tǒng)的EMC干擾也越來越高，IGBT會(huì)經(jīng)常受到損傷；母排的局部放電會(huì)越來越大，母排和絕緣片之間沒有粘結(jié)在一起，肯定會(huì)存在氣隙，而且氣隙會(huì)越來越大，最后造成絕緣性降低。
采用低端的機(jī)械壓合的散熱器，從散熱技術(shù)上來看，采用機(jī)械壓合工藝的散熱器，基板和鰭片之間連接面積小，所以熱阻大，而且隨著時(shí)間的推移，基板和鰭片連接部位會(huì)發(fā)生形變，熱阻會(huì)越來越大，而采用銅焊接工藝的散熱器，由于銅的散熱效果比鋁好，所以基板和鰭片之間的熱阻就非常少，接近本體，壽命也可達(dá)20年之久。
4、節(jié)省一些非重要器件：如去掉直流和交流濾波器，絕緣阻抗檢測(cè)儀；減少直流母線電容的數(shù)量；直流和交流開關(guān)由斷路器改為負(fù)荷開關(guān)加熔斷器；電流傳感器、防雷器、風(fēng)機(jī)、熔斷器等器件由進(jìn)口高端品牌改為優(yōu)秀國(guó)產(chǎn)品牌。這些改變有一些是參考UPS的經(jīng)驗(yàn)，效果還有待時(shí)間去檢驗(yàn)。特別是斷路器改為負(fù)荷開關(guān)加熔斷器，UPS是大量應(yīng)用了，斷路器的電氣隔離、短路保護(hù)等功能后者可以實(shí)現(xiàn)，但斷路器的過載保護(hù)功能和主動(dòng)分勵(lì)脫扣功能后者沒有，這些功能有沒有實(shí)際意義，也需要時(shí)間去檢驗(yàn)。
5、大量采用國(guó)產(chǎn)器件：斷路器國(guó)外高端品牌有ABB，施耐德，西門子，國(guó)外中端品牌有LS，國(guó)內(nèi)這幾年也出現(xiàn)了很多流斷路器，如諾雅克，北京人民，上海良信，新馳電氣，奔一電氣，常熟開關(guān)，這些開關(guān)廠看到了商機(jī)，也推出了光伏逆變器，匯流箱專用的斷路器，目前逐漸替代了國(guó)外高端品牌。但國(guó)產(chǎn)器件產(chǎn)品性能到底怎么樣，還得靠時(shí)間去檢驗(yàn)。
6、逆變器輸出電壓等級(jí)由270V提高315V,交流輸出最大電流由1176A降到1008A，電流的減少可以使逆變器電抗器變小，接觸器，IGBT，斷路器也可以選擇小一型號(hào)的產(chǎn)品，有利于降低成本，同時(shí)整機(jī)效率也會(huì)提高。不利之處是MPPT電壓范圍縮小，在某些地區(qū)會(huì)影響系統(tǒng)發(fā)電量。
可以看到，這幾年國(guó)內(nèi)逆變器在降成本方案上還是下了很多功夫，還得益于元器件廠家價(jià)格降下來，以及國(guó)產(chǎn)品牌的崛起。不過國(guó)內(nèi)逆變器廠家對(duì)新技術(shù)和新器件的應(yīng)用還是太少，日本的TMEIC就已以推出以碳化硅為功率器件的逆變器，并且開始大批量應(yīng)用，碳化硅內(nèi)阻很少，可以把效率做很高，開關(guān)頻率可以達(dá)到10K，也可以節(jié)省LC濾波器和母線電容。
