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• 發布時間：2024-01-31
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【概要描述】摘要:

在全球環保大趨勢下，新能源領域必將迎來高速的發展。政府的投入，企業的投入都將加速新能源領域的發展。本文闡述了新能源領域中的光伏太陽能發電中的核心部件-----光伏逆變器的原理及其對元器件電容的要求。

關鍵詞：新能源、光伏太陽能發電、光伏逆變器、鋁電解電容，薄膜電容

鋁電解電容器太陽能作為一種新能源，能為我們的生活提供清潔無污染的能源。由于光伏發電系統產生的電流為直流電，但民用電力以交流供電為主，而且太陽能發電最終將走向并網運行，這就意味著太陽能發電必須通過逆變器將直流電轉換為交流電來驅動家用電器等負載。因此，逆變器在太陽能發電系統中具有舉足輕重的作用。逆變器的主要功能是將電源的可變直流電壓輸入轉變為無干擾的交流正弦波輸出，既可供設備使用，也可反饋給電網。

一、太陽能發電對光伏逆變器的要求對于熟悉功率管理的工程師而言，設計太陽能發電系統的逆變器有什么要點需要額外注意？首先，就現有光伏系統逆變器的使用情況來看，它們一般只能使用5到10年，而光伏電池板的使用壽命長達25年，逆變器成為光伏系統中可靠性最低的組件。 IR的AlbertoGuerra提出，設計師必須考慮光伏系統逆變器的使用壽命。太陽能逆變技術業界對于產品壽命有很高的期望，一般都能保證20至25年的使用期，因此特別著重每種元件的可靠性。

二、提高光伏逆變器壽命的關鍵決定光伏逆變器的壽命為其各元件的可靠性，盡管半導體元件通常都達到這種可靠性水平，但對于無源元件來說卻有可能是一個挑戰，特別是電解電容器。電解電容器的可靠性提高成為了提高光伏逆變器可靠性的關鍵之一。

三、電解電容器在光伏逆變器中的作用光伏逆變器可看成是用直流電源供電的特殊用途的變頻器，輸出頻率為50Hz或與電網同步的50Hz。也就沒有整流器產生的整流電路的電流脈沖，這樣直流母線上的電容器的功能為直流母線電容器或者成為“DC-Link”電容器，其作用為吸收由逆變器產生的開關頻率極高次諧波電流和輸出頻率的三倍頻電流和高次諧波電流。

四、光伏逆變器對電解電容器的要求

1.高電壓一般大功率的光伏逆變器，將轉化后的交流電直接并入高壓電網中，但從安規角度考慮，光伏電池組的輸出電壓一般不高于900V，可以選擇兩只450V電解電容器串聯，但為了提高安全性，可以選擇2只500V電解電容器串聯。所以需要高電壓等級的電容器來減少電容器的串接而提高可靠性。

2.高耐紋波能力一般光伏逆變器流過電容器的電流為逆變器輸出電流有效值的0.44倍。如光伏逆變器的輸出電壓為線電壓250V，每輸出1kW功率對應的輸出電流約2.54A，流過直流母線電容器的電流為1.12A。100kW光伏逆變器的直流母線電容器需要流過112A有效值電流，所選擇的電容器的額定電流不應低于這個數值。如果一只電解電容器的額定電流不能滿足要求，要選擇多只電解電容器并聯方式獲得所需要的電流值。所以要求單只高耐紋波能力的電解電容器來減少電解電容器的并聯數量，提高整體可靠性。

3.長壽命在太陽能發電系統中光伏電池板的使用壽命長達25年，而逆變器成為光伏系統一般只能使用5到10年，所以太陽能發電系統對光伏逆變系統的壽命要求為25年的水平。對于無源元件電解電容器，它的負極為電解液，會隨著使用時間的增長慢慢干涸而失效。這勢必需要電解電容器行業制造出更長壽命的電解電容器來符合光伏逆變器的要求。

五、經過可靠性試驗完全符合新能源領域要求的長壽命，高紋波，高電壓。

六、結語鋁電解電容器等壽命元器件的進步，使光伏逆變器的長壽命成為可能。隨著壽命元器件的可靠性的不斷發展，光伏逆變器的壽命必將滿足太陽能發電系統的要求。未來的太陽能發電系統將成為高可靠性的，免維修的發電系統；太陽能電能也將成為清潔無污染的廉價的能源進入千家萬戶。