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我们之前已经谈到了微型逆变器和串式逆变器，本文将带您了解另一种类型的光伏逆变器——集中式逆变器。在本文中，我们将讨论什么是集中式逆变器，它的优点和缺点，以及与主流串式逆变器的比较。

什么是集中式逆变器

集中式逆变器光伏逆变器模式是将多个并联的光伏组串联到同一集中式逆变器直流输入端，进行最大功率峰值跟踪，然后逆变并入电网。集中式逆变器的单机容量一般大于500kW，具有单机功率高、成本低、电网调节能力强的特点，但需要光伏串之间的良好配合。

一旦出现多云、局部遮光或个别串故障，光伏系统的整体效率和电力容量将受到影响。集中式逆变器的最大功率跟踪电压范围窄，元件配置灵活性小，发电时间短，需要具有通风散热功能的专用机房。主要应用于大型地面光伏电站等光线均匀集中的场所。

 

集中式逆变器的工作原理

有大量集中连接的光伏串，单个容量通常在500KW以上。集中式逆变器是市场上常见的一种光伏逆变器。其工作原理是将多个光伏模块运行产生的直流电流组合起来，进行最大功率峰值跟踪（MPPT），然后集中逆变器对直流电流进行转换和升压，实现并网发电。

 

 

集中式逆变器一般采用单通道MPPT，单个MPPT配置2-12组光伏串。每台MPPT的功率可达125-1000KW，单通道容量通常在500KW以上，具有功率大、容量大的优点。

 

集中式逆变器的优点和缺点

 

集中式逆变器的优点

● 集中式逆变器数量较少，易于管理；

● 集中式逆变器部件数量少，可靠性高；

● 谐波含量低，直流分量少，电能质量高；

● 该逆变器具有高集成度、高功率密度和低成本；

● 集中式逆变器保护功能齐全，电站安全性高；

● 具有功率因数调节功能和低电压穿越功能，电网具有良好的调节性

 

集中式逆变器的缺点

● 安全问题。集中解决方案采用直流汇流箱。由于内置直流分支保险丝，存在持续火灾的风险，因为只要有光，太阳能电池板就会处于工作状态。对于分布式屋顶车间来说，它带来了严重的安全隐患。不仅电站本身的经济效益会受到影响，电厂的其他设备也会受到严重影响。

● 对于不规则的屋顶，单个500KW的逆变器无法充分利用屋顶面积。逆变器通常过载或负载较轻，或配置过多或配置不足。

● 多面屋顶，太阳能电池板部分遮阳，导致串不一致，单通道MPPT导致发电量相对较低；同时，每个串的失配损失也会导致发电量的损失。

● 逆变器需要由专业工程师进行维护。单个逆变器的故障对发电产生了巨大影响，也给维护人员的安全带来了巨大挑战。同时，备件种类繁多，故障定位和修复需要3天以上的时间，严重影响了客户的发电收入。

 

 

● 直流汇流箱故障率高，每个串都无法监控，增加了故障定位时间。由于保险丝的挥发，故障率和维护成本较高，需要定期更换和维护；电路复杂，现场加工接头多，故障率高；部分项目运行1～2年后，有效发电率低于90%；

● 集中式方案需要一个逆变器室和相应的土建工程，还需要配备相应的风机、风管、烟雾探测器、温度探测器等设备。然而，如果光伏电站安装在传统厂房的屋顶上，配电室可能无法容纳体积庞大的500K Wp集中式逆变器。同时，它不仅增加了建设的复杂性，还增加了初期投资和运营维护成本。

● 集中式逆变器需要强制风冷，机房耗电量大，平均至少300W。需要定期除尘、维护风扇和更换滤尘器。

● 集中式逆变器的MPPT电压范围较窄，一般为450-820V，元件配置不灵活。在雨天和雾区，发电时间很短。

● 集中式并网逆变器系统不存在冗余。如果出现故障并关闭，整个系统将停止发电。

 

 

串式逆变器与集中式逆变器的比较

在串式逆变器这篇文章中，我们了解到串式光伏逆变器的逆变器模式是跟踪单个串或多个串的光伏组件的单个最大功率点。逆变器并入交流电网后，串式逆变器可以具有多个最大功率峰值跟踪模块，单机容量一般在200kW以下。让我们比较一下串式逆变器和集中式逆变器。

 

项目                                                                      集中式逆变器                      串式逆变器

集中式大型电站                                               适用                                       适用

分布式大型工商业屋顶电站                          适用                                       适用

分布式中小型工业和商业屋顶发电站         不适用                                   适用

分布式家用屋顶电站                                      不适用                                   适用

最大功率跟踪                                                   对应数量的元件大量串      1-4串

最大功率跟踪电压范围窄宽                          狭窄的                                    宽

系统发电效率                                                   普通                                        较高

安装占地面积                                                   需要单独的计算机室           不必要

室外安装                                                           不允许                                     允许

可维护性                                                           普通                                         易于维护

逆变器成本                                                       微型逆变器＞串式逆变器＞集中式逆变器

应用各种逆变器的系统成本                          微型逆变器>串式逆变器/集中式逆变器（两者接近）

 

 

 

2016年，市场上的逆变器以集中式逆变器为主，集中式逆变器占63%，串式逆变器占32%。2021年，光伏逆变器市场仍将以集中式逆变器和串式逆变器为主。其中，串式逆变器占比69.6%，集中式逆变器占比27.7%，种种优势使串式逆变器重新占据主流市场。

在光伏发展初期，集中式逆变器一直是光伏项目建设的首选。它具有部件少、故障点少、集成度高、功率密度高等优点，市场份额也稳居榜首。然而，随着行业的深入发展，串式逆变器如雨后春笋般出现，其市场份额持续增加，主要原因如下。

 

2016年，市场上的逆变器以集中式逆变器为主，集中式逆变器占63%，串式逆变器占32%。2022年，光伏逆变器市场仍将以集中式逆变器和串式逆变器为主。其中，串式逆变器占比69.6%，集中式逆变器占比27.7%，种种优势使串式逆变器重新占据主流市场。

在光伏发展初期，集中式逆变器一直是光伏项目建设的首选。它具有部件少、故障点少、集成度高、功率密度高等优点，市场份额也稳居榜首。然而，随着行业的深入发展，串式逆变器如雨后春笋般出现，其市场份额持续增加，主要原因如下。

 

 

首先，集中式逆变器主要用于沙漠电站和地面电站等大型发电系统。随着分布式光伏技术的发展，串式逆变器因其体积小、降低成本、提高大规模生产竞争力而开始出现。

第二，在保持自身体量优势的同时，串式逆变器的功率越来越大，应用范围不断扩大，侵蚀了集中式逆变器的市场，自然市场份额也会增加。

三是串式逆变器市场广阔，吸引了越来越多的公司参与，技术创新不断提升，解决方案越来越好。反过来，它得到了更多客户的青睐，形成了良好的循环。

 

总结

在集中式逆变器和串式逆变器的争夺战中，最大的受益者是用户。未来，在发电厂的选择和设计中，逆变器有更多的选择。逆变器的拓扑结构不再是关键。简单地说逆变器很好是没有意义的。光伏逆变器制造商的技术实力、价格和售后是决定性因素。