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集装箱式逆变器方案的主流之势
来源:PV-Tech    点击量:13778  2014-11-13 09:20:36
  逆变器是光伏电站的关键组成部分,在全球光伏电站爆发增长的近几年,集装箱式的逆变器方案迅速成为市场应用主流。那么问题来了,为什么是集装箱式逆变器方案?
  一、成本效率为王,市场选择是第一标准
  早期大型电站普遍采用自建水泥房内置逆变器的形式。水泥房虽然在强度和使用寿命上满足要求,但建设周期长,占用了工程大量的时间;大型光伏电站大多地处沙漠高原地区,人力成本高、施工难度大、建筑材料运输难,导致水泥房的整体建设成本普遍较高。施工周期长,建设成本高,为了保证施工质量和工程进度,业主单位不得不安排专业人员进行指导或聘请监理公司代为监督。
  之所以集装箱方案一经推出就迅速占领市场,首要原因就是方案在施工时间和工程成本上优势显着。主流集装箱式逆变房一般内部配置2台500KW逆变器,视业主要求可以进一步集成直流配电柜等其他设备,组成一个独立的光伏并网发电系统单元。除简单的平地和地基外,集装箱方案没有其他施工需求,通过吊装直接安置在指定地点,很好的满足了业主及EPC单位对项目的施工周期和工程成本要求,大大降低了施工难度和现场风险。
  二、一体化功能设计,从产品到方案平台的提升
  光伏电站应用环境各异,在满足散热通风的前提下,逆变房需要有良好的防尘、防水、防腐蚀的能力。集装箱式逆变房,将散热、防护等功能实现与逆变器产品结合,并为业主提供个性化内部空间,形成一体化功能设计的光伏系统接入方案平台。以阳光电源集装箱式逆变器为例进行分析。
  阳光电源集装箱式逆变房将逆变器、直流柜集成于一体,采用简洁的分段直排式风道,风道内不含风机,零损耗,免维护。风道长度仅1m,压力损失小,风机处于最佳效率状态。逆变器在工作时,大部分热量通过风道排出集装箱外,同时也有部分热量通过辐射传到箱体内部,内部空气吸收热量后向顶部流动,再由集装箱顶部排风扇排出,确保了逆变器的长期可靠运行。


   图1:阳光电源SG1000TS进风排风一体化设计
  排风处理之外,进风处理同样也要一体化设计。在集装箱侧部增设百叶窗,外部冷空气直接由侧部窗口进入箱体,持续性的在逆变器背部流动,逆变器背部散热方式由原本的自然对流换热转变成为强迫对流,对流换热系数提升了近10倍,极大的提高了背部的换热能力,降低了表面温度;不仅如此,持续性的冷空气在逆变器周围形成低温层,给逆变器提供了良好工作环境。
  集装箱体周围加设隔热层,采用低导热率的岩棉做为保温材料,夹层厚度达50mm,可有效隔绝太阳辐射,并在低温环境下较好的保温。箱体进风口S型百叶窗采用专利设计,有效阻止风沙和雨水侵入,防尘棉则采用特制高通量低阻力过滤棉,可重复使用,更换时只需按下百叶窗暗扣,即可取出防尘棉,整个操作过程时间不到几秒钟。


   图2:阳光电源SG1000TS箱体50mm厚隔热棉


   图3:阳光电源SG1000TS箱体专利设计进风口S型百叶窗
  除了散热、隔热、防护的一体化专业设计,维护便利也需要纳入集装箱平台设计中。阳光电源集装箱式逆变器内置500KW逆变器和直流柜,采用中线对称的放置方式,方便人员查看设备信息和正面维护;逆变器的前置门板能够打开160°,极大的提高了维护空间;集装箱两侧设计了整体式双开门,提供了快捷方便的维修通道(如下图),若需对逆变器内大器件进行更换时,直接打开背部双开门即可。


   图4:阳光电源SG1000TS应用、叉车安装维护展示
  三、集装箱方案,多个行业常见的成熟户外应用平台
  不仅是在光伏行业和电力行业,作为全球标准化的大型容器,集装箱同样在多个行业应用为方案平台。
  通讯行业中的集装箱数据中心最早源于Sun在2006年提出的“黑盒子计划”,其采用20尺的标准集装箱,内部放置服务器和供电设备等,此设计优势明显,并且很快成为了行业的热点,如今,IBM、HP、谷歌、思科、微软等巨头纷纷涉足(如图2),产品更是应用于世界各地,包括沙漠、沿海地区,其应用场合与光伏产品类似。


   图5:各大通讯公司的集装箱数据中心
  电力行业中如:电力设备制造商ACTIVE POWER公司、电池制造商SAFT集团等也在几年前就加入到集装箱化的队伍中,其中Power House就是ACTIVE POWER公司的主要的箱式电源产品。


  光伏行业中SMA、西门子等国外品牌09年就开始推出集装箱类产品,并在世界各地普遍应用。凭借成本、施工效率和方案平台的显着优势,随着光伏电站市场的进一步拓展,集装箱式逆变器的适用范围将更为广阔。


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