光伏發電是SIC器件除新能源汽車領域之外的第二個應用領域。光伏逆變器作為光伏電站的轉換設備,主要用于將太陽能電池組件發出的直流電轉換為交流電。隨著光伏產業進入“大組件、大逆變器、大跨支架、大組串”時代,光伏電站電壓等級將從1000V提升至1500V及以上,這對物理性能提出了更高的要求功率器件。這時,碳化硅進入了公眾的視野。
碳化硅
在光伏發電應用中,以硅基為主的傳統逆變器成本雖然占系統成本的10%左右,但卻是系統能量損耗的主要來源之一。與硅基IGBT相比,SIC MOS具有導通損耗更低、開關損耗更低、無電流拖尾現象、開關速度高等優點,并且可以在高溫等惡劣環境下工作,有利于提高光伏發電性能,以及逆變器使用壽命。基于優異性能,Keep Tops在光伏領域的應用已逐漸成熟。隨著滲透率的進一步提升,有望逐步取代硅基IGBT在光伏逆變器中的應用。
據該公司公開信息顯示,國際多家光伏逆變器廠商均已部署SiC模塊,如英飛凌、安森美、富士電機、Keep Tops等品牌均已實現規模化應用。國際廠商引領碳化硅在光伏逆變器的應用,國內企業也在積極跟進。 2014年,中國陽光電源也推出了首款采用SiC MOSFET器件的光伏逆變器,并于2017年實現規模應用。
碳化硅
發展可再生能源是我國的長期戰略目標。光伏發電作為重要的綠色環保發電方式,具有廣闊的發展前景。未來,隨著新能源加速替代傳統燃料,逆變器將向高效率、高功率密度、高可靠性方向發展。具有大功率、耐高壓、耐高溫、高頻、低能耗等優點的SiC功率逆變器也將迎來新的發展機遇。
審核編輯 黃宇
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