SMA, берегись!

5 Августа 2016

Наука и технология


Основные характеристики

  • Sun2000-20KTL с номинальной мощностью постоянного тока 22,5 кВт является самым мощным инвертором из первой серии устройств производства китайской компании Huawei;

  • В инверторе есть три MPP трекера и нет трансформатора, выдача мощности производится в трёхфазную сеть;

  • Эффективность по данным лаборатории PHOTON для средней освещенности составляет 98,0 процента, а для высокой освещенности 98,1 процента, что делает Sun2000-20KTL одним из четырех преобразователей, которые когда-либо получили "A +", а устройство в целом занимает третье место в рейтинге;

  • Так как оба инвертора более высокого ранга – один производства SMA, другой производства Refusol, используют транзисторы на основе карбида кремния, компания Huawei могла бы легко столкнуть SMA Sunny Tripower STP 2000TLHE-10 с трона, если бы компания сделала то же самое со своим устройством.


Компания Huawei является игроком на мировом рынке телекоммуникаций, которая решила проявить интерес к инверторам. С первой попытки ее устройство поставило ее в первую тройку рейтинга PHOTON даже без транзисторов на основе карбида кремния.


Когда такая компания как китайская Huawei Technologies Co. Ltd. решает начать новое производство, можно быть уверенным, что она не ставит своей целью просто продать несколько тысяч устройств. С оборотом 35,4 млрд. $ в 2012 году, прибылью в размере около 2,48 млрд. $, и более 150 000 сотрудников, компания Huawei является новым игроком на рынке инверторов и имеет потенциал, чтобы оказать достойное соперничество лидеру на рынке – компании SMA Solar Technology AG, если не полностью испугать его. Не удивительно, что инженеры PHOTON очень стремились получить в свои руки одно из первых устройств из новой серии инверторов Huawei, который и был испытан в соответствии с обычным соглашением.

И они не были разочарованы. Не только высокая эффективность (а она достигается без помощи транзисторов на основе карбида кремния (SiC)) привлекла к себе внимание инженеров, но и общее впечатление от инвертора. У многих инверторов, поступающих из Китая, было отмечено плохое качество изготовления и использование большого количества клея для крепления электрических компонентов. Включение этих устройств в работу, как правило, осложнено и часто успех достигался только со второй попытки. Нет никакого способа объективно учитывать такие детали в рейтинге, так что классификация PHOTON их не отражает. Когда инвертор не показывает какой-либо из этих недостатков, как инвертор от Huawei, его ранг "А +" становится еще более ценным.


Конструкция

Huawei Sun2000-20KTL является частью серии из шести безтрансформаторных инверторов с номинальной мощностью переменного тока от 8 до 20 кВт. Из них три, не менее мощные модели, имеют два MPP трекера, а наиболее мощные из них - имеют. Sun2000-20KTL разработан на шести печатных платах на двух разных уровнях. Все силовые элементы находятся на более низком уровне и подключены к одной большой печатной плате. Через отверстие в корпусе теплый воздух может выходить и направляется через охлаждающий элемент, который привинчен на задней части корпуса. Фильтры на стороне постоянного тока, так же, как и фильтры на стороне переменного тока, смонтированы на печатной плате в верхней части корпуса, где можно также найти часть печатной платы управления и блок питания. Дополнительные детали блока управления установлены на небольшой печатной плате, которая присоединена к нижней плате с помощью распорок. На алюминиевом листе, прикрепленном непосредственно к корпусу, размещается другая печатная плата. Лист может быть демонтирован без перемещения любой другой печатной платы. Шесть дросселей отформованы непосредственно в верхней части корпуса.

На нижней левой стороне корпуса есть внутреннее отключение постоянного тока, а также разъемы и вентилятор постоянного тока. Наряду с разъемами вы также найдете несколько небольших плат с конденсаторами. Рядом с разъемами переменного тока также есть газоразрядная трубка. Наконец, есть три небольших дросселя, скрытые под кусочком жести.

Алюминиевый корпус состоит из четырех частей, включая кожух радиатора, и имеет степень защиты IP65. Поскольку Sun2000-20KTL для охлаждения не использует никаких дополнительных вентиляторов, инвертор без колебаний может быть установлен на открытом воздухе. В целом устройство, кажется, очень хорошо приведено в порядок. Электролитические конденсаторы в силовом элементе и в управляющей электронике имеют номинальную температуру в 105 °C и хорошо подходят для температуры наружного воздуха. Оба разъема для солнечного генератора, а также для электросети, входят в корпус через его нижнюю часть. На стороне постоянного тока есть две пары разъемов Amphenol для каждого трекера, на стороне переменного тока также используются разъемы Amphenol. У инвертора есть порт USB и два порта RS485.

photon_01.jpg

Убедительный внешний вид: и с внутренней стороны, и с внешней стороны Sun2000-20KTL производит впечатление устройства высокого качества. Термографическая камера также не выявила каких-либо проблем, температура пленочных конденсаторов остается в некритичном диапазоне.


Эксплуатация

Sun2000-20KTL поставляется хорошо упакованным и включает в себя кронштейн для настенного монтажа. При массе в 48 кг инвертор имеет малый вес с учетом его номинальной мощности. После того, как солнечный генератор настроен должным образом и активирован внутренний размыкатель постоянного тока, устройство начинает работать. В лаборатории у кандидата (опытного устройство) ушло 63 секунды для запуска серии тестов перед подключением к сети.

Графический дисплей имеет белую подсветку, которая обеспечивает хорошую читаемость. В дополнение к дисплею, есть четыре светодиода, которые показывают текущее состояние устройства. С помощью кнопок пользователь может выбрать английский, китайский, французский, немецкий, итальянский или испанский язык, даже, несмотря на то, что испытательное устройство отвечало только на английском или китайском языках. Пользователь может проверить и отрегулировать широкий диапазон текущих значений и сообщений об ошибках с помощью четырех кнопок. Легко доступны значения напряжения постоянного тока, величина постоянного тока, напряжения переменного тока и мощность переменного тока, а также производительность и температура. Производительность может быть показана в виде ежедневной или ежемесячной величины. Сообщения об ошибках, а также историю ошибок, можно найти в разделе оповещений.


Инструкция по эксплуатации

Huawei Sun2000-20KTL поставляется с исчерпывающим руководством по установке на английском языке. В дополнение к общим объяснениям (сведениям) о фотоэлектрических системах и проектировании, руководство содержит информацию о подключении и установке инвертора, а также информацию о его рабочих характеристиках, отображении и оповещении. Согласно сообщению производителя в будущем будут выпущены руководства на немецком, итальянском и китайском языках.


Схемотехника

Sun2000-20KTL представляет собой трехфазный безтрансформаторный инвертор с тремя MPP трекерами на входе. Электроэнергия от солнечного генератора поступает на силовой каскад через фильтр электромагнитных помех. Входное напряжение регулируется тремя симметричными повышающими преобразователями с технологией "мягкого переключения". Это означает, что они переключаются, только если напряжение или ток равны нулю, и, таким образом, потери уменьшаются. В начале инвертор решает сам, будут ли MPP трекеры работать независимо друг от друга, или все цепочки будут работать параллельно. Через промежуточную цепь, состоящую из комбинации электролитических и тонкопленочных конденсаторов, энергия проходит в "3-х уровневый Т - образный" выходной мост, который разработала и запатентовала компания Huawei. "3-х уровневый Т - образный" означает трехточечный полумост, одно плечо которого соединяет среднюю точку транзистора полумоста и среднюю точку конденсатора полумоста промежуточного контура напряжения. Контур напряжения включает в себя два встречно-параллельных транзисторных диода, соединенных последовательно. Транзисторы и диоды силового каскада выполнены в виде шести интегральных модулей. Последующие дроссели сглаживают блоки напряжений до синусоидальных волн с частотой сети 50 Гц.

Последующее автоматическое отключение отделяет инвертор от сети, если он обнаружит, что напряжение сети или частота отклоняются от заданных значений. Кроме того, устройство отслеживает ток утечки со стороны сети и чрезмерное сопротивление изоляции на стороне постоянного тока. Выходной фильтр, установленный непосредственно перед сетевой клеммой, отфильтровывает радиопомехи.


Измерения

Все следующие измерения основаны на напряжении сети 230 В. Максимальное значение напряжения постоянного тока Sun2000-20KTL составляет 1 000 В, а его номинальная мощность постоянного тока составляет 20 600 Вт, к этому инвертору может быть подключена солнечная система мощностью не более 22 500 Вт,

photon_02.jpg

Благодаря конструкции инвертора с несколькими трекерами, диапазон напряжения MPP может быть определен несколькими способами:

Случай 1: Если питание постоянного тока распределяется симметрично по отношению к MPP трекерам и определяется как сумма постоянного тока номинальной мощности, тогда диапазон напряжения МРР может быть определен таким же образом, как и для инвертора с одним трекером. То есть, инвертор может обрабатывать 100 процентов от его номинальной мощности постоянного тока при любом уровне напряжения в пределах этого диапазона.


Эффективность преобразования (симметричный режим)
В симметричном режиме коэффициент преобразования достигает более 98 процентов почти по всему рабочему диапазону. Максимальная эффективность преобразования находится на уровне 45 процентов от номинальной мощности и напряжения MPP 598 В, и она такая же, как в спецификации производителя.

photon_03.jpg
Примечание: Nominal power – номинальная мощность; V – В; kW – кВт.

× эффективность регулировки MPPT (симметричный режим)
Эффективность регулировки MPPT в симметричном режиме, как представляется, составляет более 99,8 процента для всех трех трекеров по всему рабочему диапазону.

photon_04.jpg

= Общая эффективность (симметричный режим)
Благодаря высокой эффективности регулировки MPP практически нет разницы между эффективностью преобразования и общей эффективностью, которая достигает 98,6 процента.

photon_05.jpg

Эффективность преобразования (асимметричный режим)
В асимметричном режиме эффективность преобразования схожа с эффективностью преобразования в симметричном режиме. Однако значения, описывающие диапазон, выше 98 процентов значительно меньше и смещаются в сторону более высоких напряжений MPP. Максимум обнаруживается на 60 процентах от номинальной мощности и напряжении MPP 786 В (трекер 1) и 747 В (трекер 2 и 3), соответственно.

photon_06.jpg
Примечание: Tr1,2,3 – трекер 1,2,3.

× эффективность регулировки MPPT (асимметричный режим)
В асимметричном режиме эффективность регулировки MPP для всех трех трекеров выходит более 99 процентов по всему рабочему диапазону. Только трекеры 2 и 3 обнаруживают несколько точек, в которых эффективность падает ниже 99 процентов.

photon_07.jpg

= Общая эффективность (асимметричный режим)
По сравнению с симметричным режимом, общий диапазон эффективности, превосходящий 98 процентов, значительно меньше. Общая эффективность достигает предела на 98,2 процента при 55 процентах номинальной мощности и 800 В.

photon_08.jpg

Эффективность преобразования (параллельный режим)
Если трекеры находятся в параллельном режиме, инвертор в основном функционирует как устройство с одним трекером. В этом случае эффективность преобразования практически идентична симметричному режиму. Максимальная эффективность преобразования в 98,6 процента находится на уровне 50 процентов от номинальной мощности и 598 В напряжения MPP.

photon_09.jpg

× эффективность регулировки MPPT (параллельный режим)
Эффективность регулировки МРР почти всегда более 99 процентов с единственным исключением при 5-процентной нагрузке.

photon_010.jpg

= Общая эффективность (параллельный режим)
В параллельном режиме вертикальная линия находится на 45 процентов от номинальной мощности, а горизонтальная линия при 598 В напряжения МРР отмечает максимум в 98,6 процента, который идентичен тому, который достигается при симметричном режиме.

photon_011.jpg


Случай 2: Если распределение питания постоянного тока можно разделить асимметрично между числом входов трекеров, техническое описание продукта (устройства) должно указывать номинальную мощность системы постоянного тока и максимальную мощность каждого трекера. Следовательно, существует два взаимодополняющих определения для диапазона напряжения MPP: диапазон для трекера или трекеров, работающих при максимальной мощности постоянного тока, и для другого трекера или трекеров, работающих при пониженной мощности.

Случай 3: Другой вариант заключается в параллельном подключении трекеров.
Для удобства сравнения эффективность по PHOTON рассчитывалась только на основе на производительности устройства в то время как MPP трекеры работали под симметричной нагрузкой (первый сценарий).

Определение MPP. В начале тестирования, стороны постоянного и переменного тока были отключены. На заранее определенной кривой IV с номинальной мощностью и напряжением MPP 632 В инвертору требуется 1 минута, чтобы подключиться к сети и еще 57 секунд, пока все три трекера не достигнут своей MPP. При переходе от 632 В до 615 В инвертору требуется 22 секунды. При переходе на 648 В требуется 26 секунд.

Диапазон MPP. Sun2000-20KTL растягивает диапазон MPP от 480 до 800 В, что делает его инвертором с широким диапазоном. Для кремний - кристаллических модулей максимальное напряжение MPP в достаточной мере отделено от максимального входного напряжения в 1 000 В. Для тонкопленочных модулей интервал немного уже. С учетом трех способов, при которых MPP трекеры могут работать под нагрузкой, существуют также различные диапазоны MPP.
1) Все три трекера получают нагрузку на одну треть от номинальной мощности постоянного тока, соответственно. В этом случае диапазон МРР распространяется от 480 до 800 В и равен диапазону широкодиапазонного инвертора.
2) Трекер 1 получает нагрузку в 12 000 Вт в диапазоне от 677 до 800 В, в то время как трекер 2 работает в диапазоне от 300 до 800 В с нагрузкой до 3 200 Вт. Трекер 3 работает в том же диапазоне напряжения, как и трекер 2 и получает оставшуюся часть нагрузки в 5 400 Вт.
3) Все три трекера работают в параллельном режиме в диапазоне напряжений от 480 до 800 В, получая номинальную мощность постоянного тока 20 600 Вт. Sun2000-20KTL способен регулировать этот режим автоматически.

Эффективность преобразования. Инвертор может обрабатывать 105 процентов от своей номинальной мощности в диапазоне напряжения MPP от 480 до 800 В. Таким образом, для этого диапазона может быть вычислена эффективность.

В верхней части диаграммы штриховка в небольшой площади около 1 000 В показывает ограничения, когда инвертор используется с тонкопленочными модулями. Эти ограничения обусловлены недостаточным расстоянием между максимальной МРР и максимальным напряжением постоянного тока.

1) В симметричном режиме диапазон максимальной эффективности преобразования начинается с 25 процентов номинальной мощности и простирается по всему диапазону MPP от 480 до 800 В. Если ток превышает 80 процентов от номинальной мощности, инвертор не может поддержать свою эффективность выше 98 процентов, если напряжение падает ниже 615 В. Максимальная эффективность преобразования в 98,6 процента достигается при 45 процентах номинальной мощности и напряжении MPP в 598 В, что соответствует значению требований производителя. Эффективность преобразования теряет около 0,5 процентных пункта в сторону меньших напряжений MPP и до 0,4 процентных пункта в сторону высоких напряжений. На уровнях мощности ниже 15 процентов от номинальной мощности, эффективность преобразования снижается до 4,3 процентных пункта. При номинальной мощности коэффициент мощности COS φ был примерно равен указанному.

2) В асимметричном режиме большое плато, которое обозначает зону максимальной эффективности преобразования, довольно близко к плато в симметричном режиме за исключением того, что оно значительно меньше и перемещается в сторону более высоких напряжений MPP. Асимметричный режим очень резко выражен, и это замечательно, что инвертор настраивает все трекеры при одном и том же напряжении, когда используется самое высокое напряжение MPP. Причина этого заключается в том, что устройство выбирает свой режим работы само, а если напряжения разомкнутой цепи находятся очень близко друг к другу, оно настраивает работу трекера на параллельный режим. В результате разница между заданными напряжениями MPP значительно меньше в диапазоне высоких напряжений, чем в диапазоне низких напряжений. Мы определили максимум эффективности преобразования в 98,3 процента на 60 процентах номинальной мощности и напряжении MPP 786 В (трекер 1) и 747 В (трекеры 2 и 3). Штриховка отражает предел трекера 1.

3) В параллельном режиме кривая эффективности оказывается практически идентичной кривой в симметричную режиме. Максимальная эффективность преобразования в 98,6 процента достигается при 50 процентах номинальной мощности и 598 В.

Взвешенная эффективность преобразования. Европейская эффективность Sun2000-20KTL достигает своего пика в 98,3 процента в диапазоне напряжений MPP от 598 до 648 В, что идентично заявлению изготовителя. Разница между максимальной эффективностью преобразования инвертора и его максимальной европейской эффективностью составляет 0,3 процентных пункта. Максимальная калифорнийская эффективность устройства составляет выше на 0,2 процентных пункта при 98,5 процента, что происходит в диапазоне MPP 598 В.


Эффективность регулировки MPPT:
1) В симметричном режиме, эффективность регулировки MPPT в Sun2000- 20KTL для всех трех трекеров остается стабильно выше 99,8 процента.
2) В асимметричном режиме картина в значительной степени та же. По всему диапазону эффективность регулировки MPP для всех трех трекеров выше 99 процентов. Есть только несколько точек, где трекер 2 и трекер 3 показывают значения ниже 99 процентов.
3) В параллельном режиме эффективность регулировки MPPT снова выше, чем 99 процентов с некоторыми исключениями при 5 процентах от номинальной мощности.

Общая эффективность. Общая эффективность рассчитывается с помощью умножения эффективности преобразования на эффективность регулировки MPPT.
1) В симметричном режиме общая эффективность не показывает каких-либо заметных отличий от эффективности преобразования, которые можно было бы ожидать из-за регулировки эффективности высокой MPPT. Максимальная общая эффективность составляет 98,6 процента.
2) В асимметричном режиме общая эффективность составляет на 0,4 процентных пункта ниже (98,2 процента) при 800 В и 55 процентов от номинальной мощности.
3) В параллельном режиме инвертор работает как устройство с одним трекером. Вертикальная линия на 45 процентах номинальной мощности и горизонтальная линия при 598 В напряжения МРР отмечают максимальную общую эффективность в 98,6 процента, что совпадает с результатами в симметричном режиме.

Направления поведения общих эффективностей, средней общей эффективности и эффективности по PHOTON. Все кривые общей эффективности для симметричного режима при различных напряжениях MPP начинаются на высоких уровнях и немного снижаются после пика. Эффективность по PHOTON при средней освещенности составляет 98,0 процентов, в то время как эффективность по PHOTON при высокой освещенности составляет 98,1 процента, что переводит устройство в ранг "А+" в обоих случаях.

Питание при номинальной мощности. Инвертор получает питание на 100 процентов от его номинальной мощности выше диапазона входного напряжения от 480 до 800 В при температуре окружающей среды 25 °C.

Отображаемая выходная мощность. На Sun2000- 20KTL подавали выходную мощность в диапазоне от 5 до 100 процентов от номинальной мощности при постоянном напряжении MPP 632 В (то есть, в среднем диапазоне). Выходные значения, отображаемые инвертором, сравнивались со значениями, записанными анализатором мощности. Сравнение показало отклонения до + 0,39 процента. Свыше 20 процентов от номинальной мощности уровень ошибки составил около +/- 0,1 процента. Он незначительно поднимается, когда инвертор работает в диапазоне перегрузки. Это означает, что точность дисплея соответствует измерителю класса B (аналогично классу точности 1).

Эксплуатация при высоких температурах. При увеличении температуры окружающей среды Sun2000- 20KTL подает 100 процентов своей номинальной мощности в сеть до приблизительно 59,2 °C (при напряжении MPP 632 В). При повышении температуры, - он уменьшает свою мощность. Эффективность в этом случае падает на 0,18 процентных пункта.

Характеристики в условиях перегрузки. Если Sun2000-20KTL испытывает перегрузку в 1,3 раза больше его номинальной входной мощности – 23 780 Вт - при температуре окружающей среды 25 °С, инвертор ограничивает выход постоянного тока до 22 406 Вт. Это соответствует нагрузке в 108,8 процента, что означает, что устройство имеет небольшой диапазон перегрузки. Когда ограничения мощности вступают в силу, инвертор переводит рабочую точку на кривой IV в направлении более высокого входного напряжения. Затем напряжение постоянного тока регулируется до 698 В.

Собственное потребление и ночное потребление. В тестируемой версии собственное потребление Sun2000-20KTL составляло около 0,8 Вт на стороне переменного тока и 21,9 Вт на стороне постоянного тока. Производитель не указывает эти значения. В ночное время инвертор потребляет около 0,9 Вт активной мощности из сети.
Производитель указывает здесь менее 1 Вт.


Взвешенная эффективность преобразования
Европейская эффективность достигает высшего уровня в диапазоне от 598 до 648 В напряжений МРР и соответствует спецификации производителя в 98,3 процента. Максимальная калифорнийская эффективность составляет 98,5.

photon_012.jpg
Примечание: Weighted conversion efficiency - Взвешенная эффективность преобразования; European weighted - европейская взвешенная эффективность; California weighted - калифорнийская взвешенная эффективность.


Общая эффективность при различных напряжениях
Общие эффективности при различных напряжениях MPP (в симметричном режиме) очень близки друг к другу.

photon_013.jpg
Примечание: Overall efficiency - общая эффективность.


Точность отображения инвертора
Точность отображения инвертора оставляет очень мало места для улучшения.

photon_014.jpg
Примечание: Deviation in % - отклонение в %.


Термография. Термографическая визуализация показывает инвертор сверху во время работы при номинальной мощности и температуре окружающей среды 25 °C. Из-за многослойной конструкции устройства, было невозможно охватить все компоненты с помощью термографической визуализации. Некоторые из компонентов на видимых печатных платах показывают температуру до 80,1 °С в области выходных реле. Выходные дроссели нагреваются до 73,6 °C. Очевидно, что видимая область постоянного тока холоднее, чем видимая область переменного тока. Тонкопленочные конденсаторы в области фильтра были зеленым соответственно синему диапазону температурной шкалы.


Резюме

В целом Sun2000-20KTL представил себя как выдающийся инвертор. Несмотря на то, он разработан с двумя уровнями печатных плат, он остается хорошо упорядоченным. Так как он не требует активного охлаждения, инвертор может быть установлен как в помещении, так и на открытом воздухе. Только если температура поднимается выше 60 °C, это приводит к понижению инвертором выходной мощности, что не представляет проблемы в реальной жизни. Перегрузочная способность в 8,8 процента оказывается меньшей.

Нет никаких ограничений при проектировании фотоэлектрических систем с кристаллическими кремниевыми модулями: максимальное напряжение MPP при 800 В сохраняет безопасное расстояние от максимального входного напряжения постоянного тока 1000 В. Только для тонкопленочных модулей разница оказывается слишком маленькой. Но, по словам производителя, тонкопленочные модули могут быть использованы только, если выходы модуля не имеет никакого соединения с землей или если на выходной стороне инвертора установлена электрическая изоляция.

Дисплей инвертора показывает малый предел погрешности и может без колебаний быть использован для отслеживания производительности. Когда дело доходит до эффективности, то получается, что они почти идентичны во всех трех различных режимах (симметричный, асимметричный и параллельный), причем асимметричный режим является наименее эффективным. Максимальная эффективность преобразования составляет 98,6 процента и оказывается именно такой, как обещал производитель. Эффективность регулировки MPPT во всех трех режимах одинаково высока по всему рабочему диапазону и никогда не опускается ниже 99,8 процента для любого из трекеров. Европейская эффективность достигает своего максимума в диапазоне от 598 до 648 В напряжений MPP и еще раз подтверждает спецификации производителя о 98,3 процентах. Общая эффективность составляет 98,6 процента.

Для определения эффективности по PHOTON использовался только симметричный режим. Для средней освещенности эффективность по PHOTON составляла 98,0 процентов, для высокой освещенности - 98,1 процента. Это делает Sun2000-20KTL четвертым инвертором, который мы когда-либо тестировали, и который достиг ранга "A +" для средней освещенности. В общем тестовом рейтинге инвертор переходит на третье место, уступая лишь двум инверторам, которые оба используют транзисторы на основе карбида кремния. Компания Huawei пока не встраивает эти транзисторы в свои устройства. В конце концов, это первый инвертор из Китая, который имеет шанс стать достойным конкурентом компании SMA.


Ответ производителя

Эффективность, измеряемая в данном тесте, соответствует нашим собственным результатам, если принять во внимание возможную степень точности в таких измерениях. Результат доказывает, что инверторы, опирающиеся на стандартные кремниевые компоненты, которые были разработаны для многократного использования, все еще могут достичь рейтинга "А +" как для средней, так и для высокой освещенности.

Результаты испытаний инвертора


Инвертор

Измеренный диапазон напряжений *1

Средняя освещенность

Высокая освещенность

Выпуск журнала PHOTON

etaPmed

Ранг в 2001

Ранг до 2011

Поз.

etaPmed

Ранг в 2001

Ранг до 2011

Поз.

STP 20000TLHE-10*3 компании SMA

500-800 В

98,5 %

A+

-

1

98,6 %

A+

-

1

12/2011

020k SCI компании Refusol

350-720 В

98,2 %

A+

-

2

98,3 %

A+

-

2

7/2012

Sun2000-20KTL компании Huawei Technologies Co. Ltd.

480-800 В

98,0 %

A+

-

3

98,1 %

A+

-

3

6/2013

Platinum 16000 R3 компании Diehl AKO

350-720 В

98,0 %

A+

-

3

98,0 %

A+

-

4

3/2013

High Efficiency 3.6 компании Donauer Solartechnik

350 – 650 В

97,8

A

-

5

97,9%"

A

-

5

12/2012

StecaGrid 3600 компании Steca

350 600 В

97,7 %

A

-

6

97,8%"

A

-

6

12/2011

StecaGrid 3000 компании Steca

350 - 700 В

97,5 %

A

-

7

97,8 %

A

-

6

9/2011

Sinvert PVM20 компании Siemens

480 850 В

97,5 %

A

-

7

97,7%

A

-

8

4/2011

SG30KTL компании Sungrow

480 800 В

97,5 %

A

-

7

97,7%

A

-

8

2/2013

Sinvert PVM17 компании Siemens

460 - 850 В

97,4 %

A

-

10

97,7%

A

-

8

4/2011

017K компании Refusol

460 - 850 В

97,4 %

A

A+

10

97,6%

A

A+

11

12/2010

Soldate 318KTLE компании Global Mainstream Dynamic

490 800 В

97,3 %

А

-

12

97,6%

A

-

11

-*9

013K компании Refusol

420 - 850 В

97,3 %

A

А+

12

97.6 %

A

А+

11

12/2010

Sinvert PVM13 компании Siemens

420 - 850 В

97.3 %

A

-

12

97.6 %

A

-

11

4/2011

020K компании Refusol

480 850 В

97.3 %

A

-

12

97.5 %

A

-

15

3/2012

STP17000TL компании SMA

400 - 800 В

97.3 %

A

А+

12

97.5 %

A

А+

15

12/2010

STP 10000TL-10 компании SMA

320 - 800 В

97.1 %

A

-

17

97.5 %

A

-

15

10/2011

CPS SC20KTL-0 компании Chint Power

500 800 В

97.1 %

A

-

17

97.4 %

A

-

18

11/2011

Sinvert PVM10 компании Siemens

380 - 850 В

97.0 %

A

-

19

97.4 %

A

-

18

1/2011

Solivia 20 EU G3 TL компании Delta Energy Systems

350 800 В

97.0 %

A

-

19

97.2 %

A

-

22

3/2011

Eversol-TLC 17k*2 компании Zeversolar New Energy

550 720 В

96.9 %

A

-

21

97.3 %

A

-

20

4/2011

Sunmaster CS20TL компании Mastervolt

350 800 В

96.9 %

A

-

21

97.2 %

A

-

22

5/2011

Trio-27.6-TL-0UTD-S2-400 компании Power-One

500 800 В

96.9 %

A

-

21

97.2 %

A

-

22

2/2013

011K*3 компании Refusol

380 800 В

96.9 %

A

А+

21

97.2 %

A

А+

22

9/2008

GW4000-SS компании Goodwe Power Supply Technology

280 - 500 В

96.9 %

A

-

21

97.1 %

A

-

26

12/2012

SMC 8000 TL*3  компании SMA

335 - 487 В

96.9 %

A

А+

21

97.0 %

A

А+

30

10/2007

SMC 11000TL*3 компании SMA

333 500 В

96.9 %

A

А+

21

97.0 %

A

А+

30

7/2010

SF 4600TL компании B&B Power

250 – 500 В

96.8 %

A

-

28

97,3 %

A

-

20

-*9


*1 диапазон, при котором была протестирована модель, и к которому относится оценка.
*2 Компании Eversolar New Energy Co. Ltd. и Zof New Energy Co. Ltd. объединились в конце 2011 года и изменили свое название на Zeversolar New Energy Co. Ltd.; теперь компания Zeversolar назвала этот прибор Eversol TL 17K, однако, данные по мощности отличаются от испытанного Eversol-T.
*3 устройство больше не производится.
*4 с апреля 2012 года переименован в SolarMax 13MT3.
*5 имя изменено с Eltek Valere на Eltek.
*6 Теперь Schneider Electric Industries SA.
*7 опытный образец; устройство больше не производится.
*8 идентичный солнечный инвертор марки Helios Power (Riello UPS) и Sirio (AROS) в настоящее время выступает на рынке под единым брендом AROS Solar Technology GmbH и распространяется компанией AROS Neufahrn.
*9 инверторы, которые уже были протестированы в лаборатории PHOTON, но результаты пока не опубликованы в журнале.


Высокие технологии по китайским ценам
Как ведущий поставщик решений в области ИКТ (информационно-коммуникационных технологий) компания Huawei надеется покорить глобальный рынок фотоэлектрических инверторов

Несмотря на быстро растущий международный бизнес, ведущий китайский поставщик информационных и коммуникационных технологий компания Huawei по-прежнему скорее неизвестный бренд за пределами кругов ИКТ. Теперь компания Huawei, которая недавно догнала по объему мирового лидера на рынке продаж – компанию Ericsson, хочет также играть в первом дивизионе солнечных инверторов. Цель Huawei - стать, как минимум, третьим номером в мире в сегменте фотоэлектрики, подключаемой к электросети. Журнал PHOTON International побеседовал с Роландом Хюмпфнером (Roland Hümpfner), руководителем научно-исследовательского центра компании Huawei в Нюрнберге, Германия. Хюмпфнер, который был с Huawei с 2011 года, также является вице-президентом (отдела) ее источника бесперебойного питания.


Huawei планирует попасть в бизнес солнечной энергетики. Почему солнечной?
Существует много частичных перекрытий между фотовольтаикой и сильной стороной компании Huawei в телекоммуникации. Например, башни сотовых телефонов должны быть снабжены энергией, в том числе и в относительно удаленных местах. У Huawei есть история предоставления решений под ключ для энергоснабжения, помимо прочего, с помощью дизель - генераторов и батарей, в том числе фотоэлектрических и ветроэнергетических установок.

А почему именно сейчас?
За последние 5 лет компания Huawei уже привыкла к ежегодному росту прибыли на чуть более 30 процентов. Рост является одной из целей компании Huawei, поэтому мы спросили себя: Как мы можем продолжить рост? Это то, что заставляет Huawei развивать свой портфель предложений в других смежных секторах энергетики полным ходом. Фотоэлектрические инверторы и бесперебойные источники питания - это два новых товарных раздела, которые мы сейчас хотим вывести на рынок. Это решение, на самом деле, было принято 3 года назад.

А почему именно инверторы?
Инверторы хорошо подходят для Huawei, поскольку передовая силовая электроника используются в телекоммуникационном бизнесе в виде выпрямителей на 48 В. Наш бизнес в силовой электронике также дает нам прочный фундамент, на котором необходимо проводить строительство. Huawei стремится стать технологическим лидером, поэтому мы инвестировали в Европейский Центр энергетических исследований в Нюрнберге, Германия. Область Нюрнберг предлагает хорошую инфраструктуру и большое количество поставщиков, производителей полупроводников для спектра силовой электроники и других ресурсов.

Таким образом, мы можем сделать вывод, что эта технология инверторов была разработана в Нюрнберге?
Что касается развития, то мы в Нюрнберге работаем в тесном сотрудничестве с нашими коллегами в Китае. Мы взяли на себя ведущую роль в разработке концепции серии SUN2000. Затем мы работали совместно с нашими китайскими инженерами, чтобы усовершенствовать его конструкцию и подготовить его к производству.

Это, конечно, не первый китайский инвертор, который мы тестировали в лаборатории PHOTON. И многие из них имели очень высокие показатели эффективности. Huawei тоже хочет конкурировать в самом высоком классе эффективности.
От Huawei люди ожидают многого. Наши продукты выходят, чтобы обрести статус "мирового класса". Для поддержания такой репутации мы не можем позволить себе выйти на рынок с посредственным инвертором, сделанным в Китае. Это просто не продвинет его. Huawei уделяет большое внимание инновациям: очень большая доля наших общих трудовых ресурсов в 140 000 человек - колоссальные, 44 процента - используется в исследованиях и разработках. Кроме того, Huawei инвестирует 12 процентов своих доходов от продаж в исследования и разработки. Цель состоит в том, чтобы выйти на рынок на вершине, предлагая своим клиентам реальную стоимость: технологически первоклассные инверторы по привлекательной цене.

Вы говорите, что ваши устройства будут "по привлекательной цене". Так какой же стоимости вы ожидаете за ватт, скажем, для 20 кВт инвертора?
Huawei будет корректировать свои цены, чтобы выровнять их со средними рыночными показателями. Стоимость инвертора обычно составляет от 10 до 15 процентов от стоимости всей системы, в зависимости от того, насколько велика установка. Эта доля затрат также не изменится в будущем. Когда конечный пользователь может приобрести всю систему за € 1000 ($ 1360) за кВт, стоимость инвертора также будет оценена соответственно, пропорционально всей системе. Исходя из этого, примерная оценка – это 10 евро центов (14 ¢) за Вт.

Я предполагаю, что это цена для монтажников, не так ли?
Нам трудно предсказать, какие будут цены на работу монтажников, когда мы будем продавать нашу продукцию через дистрибьюторов. Но я думаю, что мы должны умерить наши аппетиты на середине и в долгосрочной перспективе остаться на 10 евро центов (14 ¢) на Вт для монтажников.

Инвертор Huawei, который есть в нашей лаборатории, до сих пор использует классический IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором), а не транзисторы из карбида кремния. Есть ли для этого особая причина?
Мы тщательно изучили этот вопрос. Мы не считаем, что переключатели на основе карбида кремния готовы для серийного производства в больших масштабах. Более того, без использования карбида кремния мы играем в той же лиге, с точки зрения эффективности, как и устройства, которые его используют. Таким образом, в настоящее время мы не видим необходимости использовать эту технологию.

Вы также обеспокоены тем, что есть слишком мало источников питания?
Именно так. Если все производители инверторов должны были бы перейти сегодня на карбид кремния, промышленность по производству карбида кремния не смогла бы справиться со спросом. Кроме того, транзисторы на основе карбида кремния являются более дорогими, потому что технологически достаточно сложно производить качественные транзисторы. Если и когда транзисторы на основе карбида кремния станут дешевыми и легко доступными от многих поставщиков, мы снова рассмотрим их использование.

То, что мы наблюдали, это то, что переключатели на основе карбида кремния, безусловно, уже используется и здесь, и там, но до сих пор в основном в качестве относительно простой замены для IGBT-транзисторов. Производители используют существующую топологию IGBT с теми же частотами коммутации, но затем с помощью транзисторов на основе карбида кремния достигают большей эффективности на полпроцента. Но они не используют возможности, обеспечиваемые транзисторами на основе карбида кремния для повышения частоты следования импульсов в целях экономии на стоимости компонентов.
Эта технология, безусловно, продолжает развиваться, и затем мы должны увидеть, что требует рынок - больше эффективности или большие ценовые уступки.

Несмотря на это, вы, без сомнения, будет в состоянии производить ваши инверторы очень недорого, так как вы можете купить компоненты при меньших затратах.
Конечно, с нашими многочисленными поставщиками Huawei может вести переговоры о высоких скидках на объем. Но именно по этой причине мы решили придерживаться стандартных компонентов - чтобы гарантировать, что мы можем продолжать поставлять нашу продукцию клиентам.

Так какова же доля рынка, к которой вы стремитесь?
Мы хотим стать одним из поставщиков верхнего уровня. В долгосрочной перспективе мы хотим быть в первой тройке. Еще предстоит выяснить, сколько времени нам понадобиться для достижения этой цели, и можем ли мы сделать это быстро с нашими продуктами первого поколения.

Ставите ли вы конкретные цели по объемам продаж в этом или следующем году?
Да, но мы не можем здесь это обсуждать.

Так каковы тогда ваши производственные мощности по инверторам?
Мы хотим расширяться в диапазоне нескольких сотен мегаватт. Производство будет происходить на объектах в технопарке Song Shan Lake Science и техно- и промышленном парке в городе Дунгуань (Dongguan), примерно в 30 км к северу от Шэньчжэнь (Shenzhen).

Каковы же тогда ваши ожидания относительно того, как будут меняться цены на инвертор?
Некоторые производители уже сегодня ощущают некоторое ценовое давление, что означает, что размеры их прибыли будут подвергаться чуть большему давлению. В секторе фотовольтаики существует достаточный уровень конкуренции, и это также приведет к гонке технологий. В конечном счете, мы можем просто констатировать, что издержки производства инвертора очень тесно связаны с весом и емкостью. При более высоких плотностях мощности в будущем цены могут пойти вниз больше.

Как вы сделаете ваши инверторы привлекательными для монтажников, особенно когда речь идет о таких вещах, как обслуживание и поддержка?
У нас будет стандартная стратегия и политика, которые востребованы рынком и будут выполняться монтажником, дистрибьютором и производителем, работающими в тесном взаимодействии друг с другом. Huawei имеет всемирную сервисную сеть. У нас, например, очень хорошее покрытие в Германии. Кроме того, мы прилагаем усилия, чтобы уменьшить знания, необходимые пользователю, таким образом, чтобы оно могли быть очень быстро переданы. И когда возникает проблема, мы без каких-либо препятствий обеспечим замену устройства. Мы не сможем добиться успеха, если мы не стремимся сделать вещи как можно проще для конечного пользователя и монтажника. Мы осознаем это.

Используете ли вы свой собственный обслуживающий персонал?
Обслуживание предоставляется частично за счет наших собственных сотрудников и частично по внешнему подряду. В Германии, например, Huawei имеет свою собственную сервисную компанию. У нее очень большая инфраструктура и относительно короткое время реагирования, так что она может оказывать помощь на местах очень быстро, на самом деле быстрее, чем это характерно сегодня для гелиотехнологии. В области телекоммуникаций, вы должны быть в состоянии оказать помощь в течение нескольких часов. Так что у вас есть примерно от 2 до 4 часов, чтобы получить результат от вашего центрального офиса где бы то ни было.

Производители инверторов все чаще предлагают устройства, которые включают в себя встроенную батарею или которые могут быть модернизированы с батареей.
Это интересная идея. Мне это очень нравится. У нас есть большой опыт работы с нашими системами батарей при установке вышек сотовой связи в районах, без или с плохим доступом к энергосистеме. Мы установили около 180 000 систем электроснабжения на основе батарей, некоторые из которых уже оснащены солнечными генераторами. Эти системы чрезвычайно доступны и в будущем мы также будем предлагать их за пределами области телекоммуникаций.

Давайте поговорим о стабильности электросети: насколько важна эта тема для Huawei и как ваши инверторы смогут внести позитивный вклад в эту область?
Huawei в числе сторонников идеи интеллектуальной энергосистемы. Мы рассматриваем вопрос о дополнительном применении инверторов. Инверторы без особых дополнительных инвестиций способны поддерживать стабильность энергосистемы. В этой области довольно много возможностей. Например, вы при определенных обстоятельствах можете ограничить пик выхода. Если вы удерживаете определенный запас мощности - например, не подаете всю доступную энергию в сеть, а, скажем, на 10 процентов меньше максимума, то в действительности вы создаете виртуальный 10-процентный резерв. Это может быть использовано для стабилизации энергосистемы и быть очень выгодным.

Скажем, я монтажник в Германии, который использовал инверторы SMA в течение 20 лет. Как вы убедите меня попробовать инвертор Huawei?
Мы говорили с несколькими монтажниками. Они очень открыты относительно пробы чего-то нового. Многие из них очень любят экспериментировать. И с именем Huawei мы чувствуем себя общепризнанными. Когда мы говорим: "Мы из Huawei", люди хотят с нами разговаривать. Они говорят: "Да, все в порядке. Звучит хорошо". Существует также общая атмосфера, в которой в настоящее время многие, многие монтажники рассматривают китайских производителей. С другой стороны, люди ожидают, что Huawei будет поставлять продукты мирового класса с передовыми технологиями по китайским ценам. Я убежден, что мы сможем оправдать эти ожидания.


Спасибо за интервью.

 photon_015.jpgРоланд Хюмпфнер является главой компании Европейский Центр энергетических исследований Huawei в Нюрнберге, Германия. Он также является вице-президентом отдела ИБП и товарной линии инвертора.




photon_016.jpg

Как ведущий мировой поставщик решений в области ИКТ Huawei постоянно работает в направлении реализации своего видения: Обогащение жизни и повышение эффективности за счет лучшей коммуникации в мире.

photon_017.jpg

И для этого видения было подано питание от Huawei Energy. 1,2 миллиона единиц оборудования развернуты в 150+ странах, обслуживающих 1/3 населения земного шара.

photon_018.jpg

В том числе солнечные инверторы для электропитания дальнейшего будущего.

Высшая производительность, без остановки. С 20-летним накоплением технологий в энергоснабжении телекоммуникаций на той же платформе строится инвертор с концепцией "более высокая производительность, высокая надежность, интеллект, дружелюбность"

С HUAWEI глобальное высокое качество обслуживания

140 отраслевых филиалов обслуживания по всему миру.


photon_019.jpg