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華為:光伏逆變器“顛覆者”狂想曲

來源: pv-tech 編者: 發布時間:2014-05-08

  

 阿特斯首席執行官瞿曉鏵曾說:“我希望中國有顛覆性的光伏企業,我也希望阿特斯是其中之一。”如今,力圖做顛覆性公司的不止阿特斯一家,還有一家中途進入的公司。

  華為進入太陽能光伏界做了三件事情:一是對光伏逆變器產品進行創新設計與改造,二是力推組串式以替代集中式,三是新的客戶主張,瞬間顛覆了原有光伏逆變器“傳統三觀”。

  華為光伏逆變器團隊帶著全新設計的逆變器產品,溫情脈脈的客戶角度思考主張,揭開了光伏逆變器市場的一角,2013年,華為光伏逆變器合同出貨1GW,進入中國排名前十。

  華為在約旦AUU大學的項目

马车里低喘紧致书包网  華為在德國的項目,近期華為在國內外簽約頻繁,2014年將是市場拓展的重要一年

  用軟件思維思考

  2010年底,華為網絡能源部門開始光伏逆變器的調研,當時逆變器市場利潤可觀,相對較低的技術門檻也引來了大批新進場者,但多數為中小型公司,形成混戰局面。華為在調研中發現,逆變器其實并不是低技術門檻,事實上逆變器真正的核心軟件技術國內少有公司能夠掌握,也正因為此,在國際排名中,領先公司都是國外逆變器企業。

  “國內逆變器公司對逆變器產品設計基本一大抄,沒有自己的主張,大部分公司有一個致命傷,就是缺乏’軟實力’,對逆變器最核心的軟件算法國內少有公司能做到,甚至無法做到。”中材天華國際光伏工程技術(北京)有限公司副總經理崔劍表示這是業內公認的,由于常年在電站項目第一線,他對逆變器企業及產品情況非常熟悉,他認為國內逆變器廠商要向國外企業看齊,尤其要掌握核心軟實力。

  了解到市場與技術情況后,華為著手布局研發中心,由于國內缺乏核心軟件方面的技術實力,華為將研發第一梯隊設在歐洲,分別在瑞典斯德哥爾摩建立逆變器算法與拓撲研究中心,德國紐倫堡設立逆變器架構與設計中心,后來華為在市場上推出的與業內迥異的逆變器產品設計源頭就是出自這里。第二梯隊放置在上海、深圳、成都、西安等,上海逆變器開發中心負責對接歐洲、跟進產品以及檢驗產品質量。深圳是華為總部同時也是逆變器工程與制造中心

  “研發實力對產品的質量與市場競爭力太重要了,我們花了兩年多的時間潛心研發,直到產品可以推出市場。從通信開始,華為就注重研發,注重提高企業自身競爭力,我們下定決心進入光伏行業,就是要做好產品,做好了長期經營這塊產業的打算,未來新能源是華為的主要業務版塊之一,這也是我們前期為什么投入那么多研發的原因。”講到研發,胡信躍眉宇間儼然飛出自信,他說,華為不想簡單的復制生產,要有自己的特點和核心軟件,我們的目標是國際領先的光伏逆變器產品提供商。

 “光伏逆變器是華為網絡能源業務三大板塊之一,公司非常重視,在開發新產品上,我們團隊在最大程度的發揮華為各個跨事業部合作的優勢,通過硬、軟件的有效整合,在提高產品效率的同時,幫助客戶提升行業競爭力。”許映童在接受采訪時補充道。
 
  華為研發得出的結果是推出與業內原有光伏逆變器風格完全不同的產品,CT、IT領域供電、二次電源解決方案提供商的身份,決定了華為在一開始對逆變器產品設計觀點與理念上,與光伏產業逆變器公司存在不同的思路,除了原本的產品形態,他還打破了常規理念,其逆變器產品最大的三個技術創新是:無風扇,無熔絲,硅進銅退。
 
  硅進銅退是華為逆變器的一個獨特設計理念,通過數字信息技術與電力電子技術的融合,提升功率半導體器件和控制芯片用量,結合先進的軟件控制算法,以達到減少電感、電容等傳統“含銅”器件的使用,實現更高的轉化效率、更優的電能質量、更小的產品體積。
 
  去掉熔絲的設計則來自于客戶對傳統逆變器熔絲更換的抱怨,目前業內兩路MPPT組串式逆變器DC側都需要熔絲,集中式逆變器輸入使用熔絲+負荷開關,省掉直流配電柜后,用熔絲+負荷開關代替直流斷路器。在上述設計下熔絲需要維護,一般4~5年需全部更換,增加了維護成本。
 
  為此華為開發了無熔絲產品SUN2000,通過3路MPPT設計,2+2+2的方式,每路MPPT最多只接兩路組串,當組件發生故障、或者PV組串反接時,短路電流不超過10A,對逆變器無損壞,無需熔絲。
 
  “華為的產品設計很多都是圍繞客戶需求進行,我們始終信奉一個理念,質量是我們的生命,數據真實無情,服務客戶有情。”胡信躍表示,在實際應用中,華為都以數據說話。
 
  另類打開市場
 
  華為光伏逆變器一經推出,市場的反映各不一樣,創新的逆變器設計遭到了同行的質疑,客戶也感到疑惑,要大面積鋪開市場并迅速占據主導,這對于華為而言是另一層挑戰。
 
  “逆變器出問題最多的地方就是風扇,怎么可能去掉風扇,那怎么排熱?”對華為組串式逆變器不需要風扇一說,一家業內逆變器公司銷售經理覺得不大可能。
 
  面對質疑,胡信躍表示:“一切皆有可能,只是看是否能做到。我們用先進的拓撲技術和軟件控制算法,效率得到提高,同時采用熱管、均溫板等強化方式減小熱阻,提升散熱器散熱能力,使逆變器做到自然散熱。通過產品過載能力和延長發電時間,以及更靈活的MPPT路數,最大化提升發電量。”
 
  據了解,目前光伏逆變器散熱主要有風冷散熱和自然散熱兩種方式,業內多采用風冷散熱方式。由于風扇處于外部,時常要面對各種惡劣的應用環境,為此需要對風扇進行保護,眼下室外型風扇防護等級一般為IP54/IP55,而外部有風扇設計使整體系統防護等級進一步受到影響,防護力度不夠。這樣,風扇常年暴露在雨水、沙塵、強光等氣候條件下,腐蝕、堵塞等問題使得壽命急劇下降,在電站運維期間頻繁更換逆變器風扇情況屢見不鮮,大大增加了維護成本。
 
  “不少電站業主跟我們提意見,希望解決風扇的高故障率和維護問題。華為通常以為客戶創造最大價值為先,為此在產品開發時我們就將它納入思考范圍,以自然散熱替代風冷散熱,最終才有了我們現在的無風扇組串式逆變器,防護為IP65免維護。”胡信躍說,我們把開發出來的產品拿給客戶,很多電站業主都產生了興趣,加上華為的品質與品牌,一開始我們小批小批的出貨,逐漸追加,到目前為止,銷售出去的逆變器還沒有收到質量更換的通知。
 
 盡管如此,還是有逆變器公司及業主提出了擔心,現在是沒什么問題,但散熱都悶在逆變器里面進行,長期以往也容易出問題。
 
  “無風扇設計并不是憑空誕生,而是有成功先例。獲得的啟示來自于華為在通信領域的積累,借鑒了無線產品全球室外應用的經驗,將熱設計、防護設計、生產工藝等應用到逆變器。”在位于上海浦東的華為全球實驗中心,華為市場部嚴劍峰指著展廳一款無線產品介紹道:“除了借鑒無線產品20多年室外應用經驗,我們還專門研究了逆變器行業的獨特應用環境,許多實驗都在這里進行,對逆變器的產品質量做考核。”
 
  華為的主張漸漸獲得一部分客戶認可,黃河上游水電開發有限責任公司是較早與之合作的一家,黃河水電此前已投產的光伏電站43萬千瓦,在建項目近80萬千瓦,2013年底接近120萬千瓦,是中國主要的光伏電站投運公司之一。其格爾木光伏電站部分使用了華為逆變器,目前使用情況表現良好,2013年雙方進一步加深了合作,以探討網絡能源與逆變器的應用和如何保證光伏電站高效運轉。
 
  除了國內市場,華為還一頭扎進了要求高、國際一線逆變器公司林立的歐洲市場,并已先于國內市場有規模應用,目前華為也在試圖進入難以進入的日本市場。華為有一半的市場在海外,2013年華為光伏逆變器出貨增加有一部分得益于渠道積累。由于銷往國外的光伏產品與電子產品類似,需要代理商的參與,而華為在很多國家地區都積累了很多的銷售渠道及營銷經驗。因此憑借著極高的知名度,華為在歐洲、非洲甚至是如今對光伏產業興趣濃厚的東南亞地區,較同行而言更有先天基礎去打開當地市場。
 
  大“勢”所趨
 
  組串式逆變器是華為力推的另一個主張。
 
  簡單而言,他們將組串式與集中式逆變器做跟蹤對比,發覺兩者存在幾個地方的差異:
 
  第一,發電量高,對于1MW的方陣,組串式逆變器可提供120路MPPT精細發電,相對集中式逆變器發電量有5%~10%以上提升。并且針對山地丘陵以及分布式屋頂的場景,具有更靈活的設計優勢。
 
  第二,靈活度,當組件受到遮擋時集中型電站會受到較大影響,組串式電站自由遮擋的一串受影響,組串型電站可以在同一個項目中使用不同方向組件,同時監控到每一串組件,更容易找出有問題的組件,提高組件有效發電量。
 
  第三,方便安全,設備種類簡單。直流匯流箱、直流配電柜、隔離變壓器、機房和相關土建工程可全部省去,同時降低現場施工組織難度、縮短工期。
 
  這幾個差異相對電站業主而言,是存在利益思考的。當然,組串式也存在弱點,在成本方面需要做平衡,前期投資稍高。另外,集中式逆變器已經應用成熟,具備先天接受優勢。最關鍵的還在于組串式逆變器的品質,每家的破損率情況不一樣。
 
  業內主張組串式逆變器的公司不止華為一家,在這點上華為沒有顛覆所有人的蛋糕,而是跟其他同行將新蛋糕做大,事實也證明市場逐漸起了變化。
 
  根據IHS最近的一份報告顯示,串式逆變器已愈來愈多的被運用于兆瓦級光伏系統中。在IHS進行的一項調研中,約有40%的逆變器買家表示串式逆變器適用于裝機量大于1MW的光伏項目,超過300個太陽能安裝商、分銷商與EPC公司表示越來越傾向于采用組串式逆變器。
 
  調查結果同時顯示,過去一年市場對組串式逆變器運用于大型系統接受度與日俱增,這將使得組串式逆變器在幾個關鍵的市場占比份額增加。
 
  眼下在推廣分布式和追求更高投資收益(度電補貼)的情況下,選用組串式逆變器進行MW級電站建設成為趨勢之一。
 
  同時,第三方監測、保險金融機構體系的逐漸深入也讓電站業主對組串式有了新的思考,上海駿誠保險經紀有限公司總經理吳文凱表示:“站在我們的角度,我們希望電站多采用組串式,這樣更便于我們將目標監測范圍縮小,能更有效的獲得數據、了解電站動態,這也是我們承保的一個傾向。”
 
  胡信躍對組串式的興起充滿信心,他表示:“組串式在收益保障、安裝、維護、安全性等方面的優勢突出,能為客戶創造更大價值,天下大勢,浩浩蕩蕩,這勢是客戶的價值。”



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