BIPV项目逆变器选型要点

背景

光伏系统和建筑的有机结合使得创造满足关键气候目标的绿色建筑变得时尚和实用。这些建筑集成光伏或BIPV系统在负责任的企业中越来越受欢迎，因为它们有助于实现绿色能源、节能和可持续性的关键目标，无论是新建筑还是旧建筑。

本次Solis研讨会将带您分享BIPV项目的特点和逆变器选择的要点。

BIPV项目特点

在BIPV项目中，需要根据建筑本身的结构特点来设计光伏系统。一些建筑物的屋顶面积往往不够。因此，除了屋顶区域，建筑的其他区域需要用于开发光伏幕墙、采光屋顶、遮阳等。多种形式。

由于BIPV项目的美观需求，太阳能电池板更偏向于发电玻璃、双层玻璃电池和薄膜电池。薄膜电池具有优异的透光性和美观性，较好的弱光条件，较好的散射光吸收性能。幕墙BIPV领域占据主流地位。薄膜电池主要包括铜铟镓硒(CIGS)、碲化镉(CdTe)、钙钛矿(PSC)等材料路线。系统在选择逆变器配置时，不同材质的光伏板会产生不同的方案。

此外，由于BIPV项目结构复杂、面向多样，特别是结合多种应用形式的项目，在光伏系统设计时需要充分考虑项目结构、电气、安全等问题。

BIPV项目逆变器选择

从BIPV项目的主要特点来看，建筑应用场景有很多，如平屋顶、斜屋顶、幕墙、透明屋顶、遮阳等。此外，倾角复杂，材料选择多样，因此在选择逆变器时必须考虑以下问题。

1. BIPV项目优先采用串式逆变器

BIPV项目的方向、倾角、元器件选择复杂多样，尽量选择具有多个mppt的串式逆变器，使光伏系统具有更好的最大功率跟踪优势，有效应对上述缺点。

2. 不同材质的光伏板需要选择相应的逆变器配置方案

在BIPV项目中，出于美观和效益最大化的要求，不同的建筑区域会使用不同的光伏板。例如，平屋顶使用晶体硅板，透光区域使用光伏发电玻璃，墙壁使用薄膜光伏板。因此，有必要根据所选择的元器件材料，选择合适的逆变器进行解决方案配置。

如果组件材料为晶体硅组件或碲化镉薄膜光伏板，则可以使用无变压器拓扑的光伏逆变器，并按照常规方法进行配置。

如果光伏电池板使用需要负接地的薄膜电池，由于电池板负接地，增加了直流漏电的可能性和对正人员电击的安全隐患;因此，建议使用高频变压器拓扑的逆变器。

或者系统采用无变压器拓扑逆变器+工频变压器的方案进行配置。

①采用逆变器与高频变压器拓扑结构配置

优点:无需外接工频变压器，安装方便。

缺点:我高频隔离拓扑逆变器市场占有率小，难以购买甚至维修;

其次，由于其内部隔离变压器功率的限制，不可能实现单一的大功率产品，这可能导致大型项目的选择和配置困难;

此外，由于内部有变压器，其逆变效率较低;

②无变压器拓扑逆变器+工频变压器解决方案

对于无变压器拓扑的逆变器，在薄膜光伏板解决方案中，必须在输出端处理一个频率变压器;且变压器的一次未接地;三相变压器建议采用“△、Y”接线方式，且靠近逆变器的一端为“△”，配电箱的端子为“Y”型接线，中性点可接或不接(根据现场实际情况)。逆变器连接保护接地，且无电接地;建议容量为逆变器额定容量的1.1倍。

优点:无变压器拓扑逆变器产品成熟，易采购，成本相对较低;

无变压器拓扑逆变器应用广泛，从700W到320kW各功率段的单产品，系统配置选择简单。

缺点:需外接处理频率隔离变压器，体积大。

3. 逆变器需要具有较强的漏电流抑制功能

由于BIPV项目大多采用薄膜光伏板，电池与框架之间距离较近，对地电容较大，漏电流较大。如果衬底是金属，金属箔的表面又大又薄，对地的泄漏电流就会更大。即使采用负接地，也会出现漏电问题，影响系统的安全性能。

因此，所选用的逆变器产品需要具有较强的漏电流抑制功能的产品。

4. 逆变器具有主动安全保护和配套功能

对于应用于建筑的光伏系统来说，安全防护是非常重要的，尤其是具有火灾危险功能的光伏系统。

因此，逆变器必须具备AFCI、RSD等配套功能，才能实现系统主动保护和后续安全运行维护。

5. 逆变器提供丰富的在线运维工具包

BIPV项目是结合建筑特点设计的光伏项目。因此，与传统光伏项目相比，其后期运维难度更大，成本更高。因此，选择逆变器产品需要丰富的在线运维工具，实现智能化。、操作维护方便。

3. 结论

BIPV项目产品充分利用建筑面积，可有效提高单位面积功率15-30%;绿色建筑的发展对社会节能减排具有重要意义。因此，BIPV无疑是后期光伏发展的重点方向，我们需要针对其自身特点选择合适的逆变器和解决方案。