光伏发电系统是当代新能源行业的核心方向之一,其主要由光伏组件、光伏逆变器和其他配电设备等组成。其中,光伏逆变器的主要作用为实现电能的形式转换,主要用于将光伏组件产生的直流电转化为电网传输和用户使用的交流电,是光伏系统的核心组成要素之一。
光伏逆变器根据技术路线:分为集中式、组串式和微型逆变器。集中式逆变器:将光伏组件产生的直流电汇总转变为交流电后进行升压、并网,功率相对较大,主要用于日照均匀的大型厂房、荒漠电站、地面电站等大型发电系统;组串式逆变器:能够直接跟组串连接,将单串或数串光伏组串产生的直流电汇总后转变为交流电并进行并网,主要用于功率较大的分布式光伏发电系统和集中式光伏发电系统;微型逆变器:能够对每一块光伏组件进行单独的最大功率点跟踪,直接连接单块或数块光伏组件并将其产生的直流电逆变后并入交流电网,实现对每块光伏组件的输出功率进行精细化调节。
例如上能电气其主要研发的逆变器产品多为集中式逆变器和组串式逆变器。公司的组串式逆变器可提供3~350kW全功率段产品,实现了较广的功率覆盖;采用多电平/软开关变换技术,实现系统效率的最大化;采用超宽MPPT电压输入范围设计,可实现户用电站、工商业电站、大型地面电站等全场景应用。集中式逆变器可提供2500~8800kW功率段产品,所有产品实现大于99%的高转换效率,高防护等级、高可靠性设计,满足各种应用场景的需求。产品过载能力强,且支持高容配比设计。
光伏逆变器根据光伏发电类型分为集中式光伏发电逆变器和分布式光伏发电逆变器。集中式光伏发电逆变器:利用荒漠、盐碱地等,集中建设大型光伏电站,发电直接并入公共电网,接入高压输电系统供给远距离负荷。分布式光伏逆变器:在建筑物屋顶等用户场地附近建设,运行方式以用户侧自发自用、余电上网,且以配电系统平衡调节为特征的光伏发电。
储能逆变器由MPPT单元、充放电单元、逆变单元等核心硬件单元及其相关控制模块等构成。储能逆变器需要处理来自光伏组件发电端、负载耗能端、储能电池端传递的各种信息,并结合客户的需求痛点,以及不同的应用场景设计控制策略。储能逆变器既要控制储能电池的充电和放电过程,实现交直流电变换;也要为用户提供能量管理功能,帮助用户解决能量管理痛点,提升经济性。
全球能源转型加速推进,光伏发电成为可再生能源发展的重要引擎。根据国际可再生能源机构(IRENA)在《全球能源转型展望》中提出的1.5℃情景,到2030年,可再生能源装机需要达到11,000GW以上,其中太阳能光伏发电和风力发电约占新增可再生能源发电能力的90%。2023年,全球光伏新增装机超过390GW,创历史新高。未来,在光伏发电成本持续下降和全球绿色复苏等有利因素的推动下,全球光伏新增装机仍将持续增长。
根据彭博新能源财经(BNEF)在《2024年第三季度全球光伏市场展望》报告中预测,光伏组件的低价可能会继续推动2024年全球光伏装机的增长,预计今年将部署592GW的新增光伏装机量。
图表:2011-2023年全球光伏年度新增装机规模以及2024-2030年新增规模预测(单位:GW)

资料来源:中国光伏产业发展路线图(2023-2024)
国内光伏装机呈现集中式和分布式齐头并进的趋势,其中集中式增长动能尤为强劲。2023年,我国国内光伏新增装机216.88GW,同比增加148.1%。其中,我国大部分大基地项目在2023年年底前并网,集中式光伏电站新增装机120.59GW,同比增长232.2%;分布式光伏电站新增装机96.29GW,同比增长88.4%。2023年大型地面电站占全部新增光伏发电装机的55.6%,分布式电站占比为44.4%,其中户用光伏占到分布式市场约45.3%。
储能为能源转型中关键一环,储能逆变器为关键部分。鉴于光伏发电的间歇性特征,其输出受季节性、昼夜变化及气象条件的显著影响,表现出明显的波动性和不确定性,导致供需匹配存在问题。储能技术可提升可再生能源的利用效率,同时确保电网的安全性与稳定性。储能逆变器在此过程中扮演着至关重要的角色,它不仅负责将光伏系统产生的直流电转换为交流电,还负责实现储能电池与电网的互联。通过执行交直流电的双向转换以及对储能电池的充放电过程进行精确控制,储能逆变器确保了光伏发电优先满足本地负载需求,并将剩余电能存储于储能电池中。在光伏发电过剩时,系统可选择性地将电能输送至电网;而在光伏发电不足时,储能电池则释放存储的电能,以供本地负载使用,从而实现能源的高效管理和优化配置。当前,美欧日韩等主要经济体将发展新型储能产业上升为国家或地区战略,我国也加快推动新型储能产业快速发展以支撑新型能源体系建设和碳达峰碳中和目标实现。
新型储能市场在2023年实现了显著增长。2023年国内新型储能新增装机约为22.6GW,平均储能时长约2.1小时。随着政策进一步执行、成本超预期下降和技术持续改进,新型储能将更能满足发电侧、电网侧、用户侧的电力储能需求。预计2025年,全球及我国新型储能年度新增装机或分别超过60GW、31GW,有望达到67GW、35GW。






















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