太阳能逆变器的应用与发展前景

Farmer逆变器的特别之处在于：一旦连接到光伏电池，就不再需要用户干预。它会自动检测电网电压的存在，并控制其输出电压与电网电压、频率和相位同步。这款太阳能逆变器的目标寿命是8年以上。

逆变器的安全特性也很重要。连接光伏系统的电网当发生故障时，必须要观察孤岛情况。当发生孤岛情况时，必须立即将光伏发电系统与主电网断开。若光伏输出与负载匹配，则光伏系统可以继续仅为本地负载供电。不过，如果在发生孤岛情况期间，光伏系统没有与主电网断开，则将有瞬时过电流经过光伏系统逆变器，从而可能损坏断路器等保护设备。

必须保护光伏或其它任一种分布式发电系统免受孤岛现象的损害，主要原因如下：

（1） 电网无法控制孤岛的电压和频率，从而有可能在电网无法控制的情况下损坏客户端设备。

（2） 公用设施以及分布式光伏能源的所有者需要对连至其电网的客户设备的电气损坏负责。

(3）孤岛可能对电力系统员工或公众造成危害，因为它会使那些通常被认为已与所有励源断开的线路带电。

(4）孤岛重新并网后，可能会由于相移闭合导致线路重新跳闸、或损坏分布式能源产生设备或连接的其它设备。

（5）孤岛可能会干扰公共机构为恢复正常服务而手动或自动恢复电网的操作。

除了具有防范孤岛危害的功能外，逆变器还需要满足特定地区提出的各中具体安全条例和规范。

逆变器的未来

未来的太阳能逆变器需要具备以下特性。

更高的效率：目前，美国市场上逆变器的最高效率可达95％。在欧洲，由于采用无变压器的设计和创新的拓扑结构，可实现更高效率。例如：有一款产品(SMA Sunny Mini Central 8000TL)就声称可达到98％的效率。

更低的成本：大约0.2-0.3美元/瓦的价格已被设定为2020年逆变器的价格目标，这意味着比目前售价降低了50-75％。这个目标最有可能通过增加产量和改善学习曲线来实现。

更高可靠性：目前，逆变器的MTBF(平均无故障时间)为5~10年。理想情况是，逆变器的寿命应与光伏发电系统内的其它组件一样长(即25年)。但很多人怀疑，是否有可能以合理的成本实现这样的目标。在中近期，通过改进质量控制、更好地散热并降低复杂性，MTBF大于10年的目标是可能实现的。

先进的通信功能：今天，逆变器可以记录并借助制造商特定的协议传递信息。下一代单元应使用通用的通信标准传送更全面的系统信息，以实现先进的诊断功能，并能与公用服务机构通信，以支持电网的稳定性。

本文小结

Sun Farmer太阳能逆变器平台项目是一个试点项目，它最终将为未来采用替代能源的能量采集系统的进一步开发铺平道路。目前大多数发达国家已开始采取措施解决温室气体排放，并正在努力解决由全球变暖带来的环境问题，未来几十年，节能产品和能量采集系统市场将经历一个不断增长的过程。因此，对Sun Farmer项目设计和开发的长期投资将是明智之举。