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2022年6月24日 星期五
光伏逆变器技改爆发
所属分类:技术前沿
来源:北极星太阳能光伏网  
作者:桑桑
更新日期:2022-06-15

作为在光伏产业链上最有技术含量的环节之一,逆变器领域在过去十余年时间内,冲突最为激烈,既抵抗过海外强敌,也曾关起门来陷入价格内斗,更因技术路线的不同经历过几轮“厮杀”……尽管有人功成名就,有人黯然离场,但竞争与博弈从来都是着眼于“未来”。

但随着逆变器技术迭代速度加快,以及新能源渗透率越来越高,存量光伏电站项目——这片曾经“厮杀过战场”又被重新摆在桌面,对于逆变器企业而言,或许这块市场不如增量市场“诱人”,但它们背后所隐藏的市场同样庞大与惊人。

“大势”催生“大市”

和“火热”的风电技改市场相比,同在新能源的光伏领域,技改市场一直显得“静悄悄”,鲜见行业内出现如风电领域内对老旧机组“以大代小”批量改造这样具备示范效应的“大规模轰动”事件。

但看似平静的市场下,已然暗流涌动,尤其是光伏逆变器领域,全球市场都正在迎来第一波更换潮,据国际知名能源咨询机构Wood Mackenzie最新研究报告中预测,到2024年,将有176GW的光伏逆变器使用寿命超过十年,预计逆变器总更换成本接近12亿美元。

而在中国市场,这波逆变器“技改更换潮”,由于叠加双碳大背景下电力系统和整体能源结构的巨大变化,掀起的浪潮更加澎湃。

这是“大势”催生出的“大市”,不同于以往的单纯产品维修或更换,本轮技改的核心在于光伏电站必须从适应电网逐步向支撑电网演进,因此更加具有普遍性,涉及技改规模更大。

日前,河北、甘肃、宁夏、青海等地陆续下发了文件,要求对本区域内并网新能源场站开展频率、电压耐受能力改造工作,而新投运的青豫直流与陕武直流,对该地区存量光伏电站项目,逆变器涉网性能的要求进一步提升,特别强化了高穿有功稳定性、高低电压穿越能力、频率适应性等电网适应性要求。

央国企近期招标集采也表明,大规模逆变器技改需求正在“呼之欲出”。据北极星太阳能光伏网统计,2021年下半年以来,仅公开启动招标的逆变器涉网性能改造项目就超过20个,项目至少涉及云南、陕西、内蒙古、新疆、山西、青海、宁夏、河北、甘肃等七个省区,项目业主也包括国家电投、国家能源集团、三峡新能源、中广核等主流的央国企开发企业。

技改VS更换,谁更合适?

逆变器技改可谓牵一发而动全身,尤其是本次开发不仅要引入新技术或新产品,提高光伏电站性能和安全性,还要要响应电网接入端的低电压穿越、高电压穿越、调频改造等方面的要求,所以业主方在选择技术升级方案,要从成本、资产增值、新电网标准及后期服务等方面综合考虑。

目前业内通用的技改服务主要有两个方向,一是整机更换,二是更换零部件、软件升级、智能化改造等技改服务。

国内早期建设的地面电站,一般会直接采取整机更换方式,这些电站一部分是因为逆变器生产时间较早,不具备高穿条件,并且因元器件及芯片架构原因,更无法通过软件升级或硬件改造满足特高压项目并网要求,另一部分,则是原有逆变器厂家破产、退出,如早期的老牌企业艾默生、西门子、GE等已退出中国市场甚至退出逆变器业务,这些逆变器的技改需要由现存的光伏逆变器企业来完成,而由于每家逆变器的电路设计不同,不同品牌之间升级改造起来十分困难,只能选择更新换代的方式。

而相对应一部分存量项目的逆变器产品,是可以通过“升级改造服务”完成技改,提高电站性能并满足电网要求的,采用这种技改服务面临的”改造前后”情况复杂,须业主方通盘考虑其中利弊。

这其中,软件升级方式显然性价比最高,出现不兼容、安全性等问题几率较小,并且仅通过软件升级,无需替换或更换硬件,便能完成涉网性能平滑演进,但业内目前支持软件升级的光伏逆变器品牌商不多,仅早期一些使用阳光、上能、科华等研发实力较强的且当前活跃的主流逆变器厂商,才能具备这些能力。

更多品牌的产品则需要原设备需拆卸运回厂家进行设计改造,之后再运回现场组装。与整机替换相比,这样局部技术改造的成本虽然“适中”,但由于改造周期长,又无标准规范可循,组装工艺良莠不齐,技改后容易出现系统兼容性差,故障频发技改周期长及系统不兼容等一系列问题。

因此,尽管一部分产品具备升级改造的空间,但由于技改后期的服务、产品可维护性等都存在不确定因素,不少业内专家也建议直接更换。

事实的情况也印证了这点,根据不少采用技改方案的业主反馈,技改后的设备多出现IGBT炸裂及元件故障等,同时因逆变器只涉及部分元件改造,故障后各环节厂家间推脱责任,问题得不到及时解决,发电量损失严重。

此外,从逆变器厂商业务方向来看,阳光、华为、科华等大部分企业也更倾向于为业主提供是整机更换服务。

科华数能指出:“为适应新型电力系统的要求,需要进行系统建模,但第三方技改厂家无法全面了解需技改逆变器的性能,因此模型准确度存在较大疑问,即使投入较多的研发人力、物力、财力,最终技改后的逆变器的可靠性和应对电网持续性发展要求的性能满足度存疑。”

阳光电源也对此说法表示认可并指出:“由于技改后期的服务、产品可维护性等都存在不确定因素,很多光伏电站极大可能在改造后再采用整机替换方案,这样一来付出的成本和造成发电量损失,更加难以估量。”

当下,大基地开发、特高压建设成为重点,逆变器涉网性能技改作为未来大型光伏基地并网技术刚需,“换新”浪潮席卷而至,逆变器市场的竞争格局也因此发生转变,正逐步从快速增长的增量市场竞争,过渡到存增量并存的阶段,这一格局下,对于逆变器企业而言,谁的发展更为稳健,谁在产品设计与布局上更具前瞻,或许谁就能在这轮技改中抢占先机。


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