【導讀】光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)是(shi)指(zhi)利(li)用(yong)光(guang)伏(fu)組(zu)件(jian)的(de)光(guang)生(sheng)伏(fu)特(te)效(xiao)應(ying)，直(zhi)接(jie)將(jiang)太(tai)陽(yang)能(neng)轉(zhuan)化(hua)為(wei)電(dian)能(neng)的(de)一(yi)種(zhong)發(fa)電(dian)形(xing)式(shi)。太(tai)陽(yang)能(neng)光(guang)伏(fu)產(chan)業(ye)發(fa)展(zhan)的(de)原(yuan)動(dong)力(li)是(shi)以(yi)石(shi)油(you)，煤(mei)，天(tian)然(ran)氣(qi)為(wei)代(dai)表(biao)的(de)傳(chuan)統(tong)能(neng)源(yuan)日(ri)益(yi)枯(ku)竭(jie)。光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)產(chan)品(pin)主(zhu)要(yao)用(yong)於(yu)農(nong)村(cun)電(dian)氣(qi)化(hua)
、通信和工業、並網發電、太(tai)陽(yang)能(neng)路(lu)燈(deng)和(he)儲(chu)能(neng)產(chan)品(pin)。由(you)於(yu)氣(qi)候(hou)保(bao)護(hu)和(he)可(ke)持(chi)續(xu)發(fa)展(zhan)等(deng)諸(zhu)多(duo)方(fang)向(xiang)的(de)影(ying)響(xiang)

，全(quan)球(qiu)對(dui)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)需(xu)求(qiu)在(zai)不(bu)斷(duan)增(zeng)加(jia)，這(zhe)為(wei)光(guang)伏(fu)市(shi)場(chang)提(ti)供(gong)了(le)良(liang)好(hao)的(de)機(ji)遇(yu)。然(ran)而(er)，光(guang)伏(fu)市(shi)場(chang)也(ye)麵(mian)臨(lin)著(zhe)一(yi)些(xie)挑(tiao)戰(zhan)，比(bi)如(ru)價(jia)格(ge)下(xia)跌(die)導(dao)致(zhi)的(de)利(li)潤(run)率(lv)下(xia)降(jiang)，及(ji)產(chan)業(ye)鏈(lian)上(shang)下(xia)遊(you)的(de)激(ji)烈(lie)競(jing)爭(zheng)等(deng)問(wen)題(ti)。

光伏未來發展趨勢

① 光伏發展規劃

“十四五”期間，國家發改委、國家能源局、財政部等多部門相繼發布了《“十四五”現代能源體係規劃》和《“十四五”可再生能源發展規劃》，提出到2025 年，可再生能源年發電量達到 3.3萬億千瓦時左右。“十四五”期間，可再生能源發電量增量在全社會用電量增量中的占比超過 50%
，風電和太陽能發電量實現翻倍。

② 平價上網時代到來
，技術創新推動成本加速下降

2021年6月7日，國家發改委發布的《關於2021年新能源上網電價政策有關事項的通知》（發改價格[2021]833 號）指出，自2021年起，對新備案集中式光伏電站、工商業分布式光伏項目
，中央財政不再補貼，實行平價上網。2021年新建項目上網電價
，按當地燃煤發電基準價執行。太陽能光伏進入平價上網時代。

雖然光伏補貼“退坡”明顯，但對於已取得相應補貼標準的光伏電站，其補貼標準 20 年不變
；同(tong)時(shi)，對(dui)於(yu)新(xin)建(jian)光(guang)伏(fu)電(dian)站(zhan)，在(zai)上(shang)遊(you)產(chan)能(neng)擴(kuo)張(zhang)和(he)技(ji)術(shu)革(ge)新(xin)的(de)推(tui)動(dong)下(xia)，近(jin)年(nian)來(lai)光(guang)伏(fu)電(dian)站(zhan)的(de)建(jian)設(she)成(cheng)本(ben)呈(cheng)現(xian)大(da)幅(fu)下(xia)降(jiang)趨(qu)勢(shi)，根(gen)據(ju)國(guo)際(ji)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)署(shu)（IRENA）公布的數據顯示，2021 年投運的地麵大型光伏發電項目的加權平均 LCOE 同比下降 13%，降至 0.048 美元/千瓦時，總裝機成本不斷下降，有助於實現平價上網下的持續盈利。光伏發電將成為具有成本競爭力
、可靠且可持續的電力來源，在市場因素的驅動下邁入新的發展階段，開啟更大的市場空間。

三相逆變器的定義及特點

光伏並網發電係統的核心是並網逆變器
，是由直流轉為交流的關鍵。三相逆變器會影響效率，諧波，THD等關鍵性能參數
，其控製係統的好壞直接影響整個光伏係統的性能。

圖1 直流電壓波形示意圖

圖2 輸出交流正弦示意圖

●   三相逆變就是由直流電壓轉換出的交流電壓為三相，即 AC-380V，三相電是由三個頻率相同、振幅相等
、相位依次互差120°的交流電勢組成。

●   三相逆變器的定義就是將直流電能轉換為交流電能的轉換器，其基本原理就是SPWM（正弦波脈寬調製），三相逆變電路由IGBT管子組成，要實現逆變
，就得按一定規律觸發管子，而SPWM就是得到一定規律的觸發IGBT管子的脈衝的技術，通過SPWM調製得到的觸發脈衝
，直接給IGBTdejijijiukeyile，shixianleerzhedehulian。nibianqideshuchushijiangzhiliudianyafengechengruogangemaichong，zhexiemaichongdemianji
，zhenghaodengyuzhengxianbodemianji。tongchangqingkuangxia，yigezhouqineimaichongdegeshuchengyi50即為調製頻率。

●   硬件架構為四個功率器件開關組成單相、三相橋式電路，橋式輸出至負載間串接低通濾波元件，控製回路具有兩個信號產生源
，一個是固定幅值的三角波（調製波）發(fa)生(sheng)器(qi)，一(yi)個(ge)為(wei)正(zheng)弦(xian)波(bo)發(fa)生(sheng)器(qi)，利(li)用(yong)三(san)角(jiao)波(bo)對(dui)正(zheng)弦(xian)波(bo)進(jin)行(xing)調(tiao)製(zhi)，就(jiu)會(hui)得(de)到(dao)占(zhan)空(kong)比(bi)按(an)照(zhao)正(zheng)弦(xian)規(gui)律(lv)變(bian)化(hua)的(de)方(fang)波(bo)脈(mai)衝(chong)列(lie)，調(tiao)製(zhi)比(bi)不(bu)同(tong)，一(yi)個(ge)正(zheng)弦(xian)周(zhou)期(qi)脈(mai)衝(chong)列(lie)數(shu)等(deng)於(yu)調(tiao)製(zhi)波(bo)頻(pin)率(lv)除(chu)以(yi)基(ji)博(bo)頻(pin)率(lv)）。

●   三相逆變器根據每個橋臂的開關狀態分為2電平和3電平。

2L電平與3L電平的區別

如下是2L電平與3L電平電壓和電流波形圖：  

圖3 2L電平電壓和電流波形圖

圖4 3L電平電壓和電流波形圖

●   2電平 — 逆變器的每個橋臂隻有兩種開關狀態：1態和0態
，1態分別對應Vao=Vd/2,  -Vd/2

●   3電平 — 逆變器的每個橋臂有三種開關狀態：1態, 0態, 2態分別對應Vao=Vd/2,  -Vd/2, 0

●   sandianpingnibianqizhuyaodetedianshiyouduogedianjiehechengdeshuchudianyazhengxianboxing，zheyangzaixiangtongkaiguanpinlvtiaojianxia，yuchuantongdeerdianpingnibianqixiangbi，xiebohanliangdaweijianshao，duidianwangdeganraoyuexiao

●   逆變器的功率主要為10-500KW，主要拓撲為INPC和TNPC。TNPC適用功率範圍為10-100KW，INPC適用功率為100-500KW

INPC和TNPC的結構區別

如下是INPC和TNPC的結構示意圖：

圖5 INPC 結構示意圖

圖6 TNPC結構示意圖  

從結構示意圖看，不同點如下：

●   INPC由4個IGBT和4個體二極管加2個續流二極管組成

●   TNPC由4個IGBT和4個體二極管組成

因此，承受母線電壓輸入最大電壓等級不同：

●   INPC能承受VDSmax=1500V

●   TNPC能承受VDSmax=1100V

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