

过去几年,行业在光伏组件、逆变器的效率等单点指标上不断刷新纪录,但并未带来光储场站整体性的突破。阳光电源希望以矩阵逆变器,实现光储场站系统重构,助力光伏成为主力电源。
何以矩阵
矩阵是数学名词,代表着一个按照长方阵列排列的复数或实数集合,意味着多层级的关系。在工程学中,矩阵意味着可以用于组合或拓展、重构的系统架构。
阳光电源认为,电力系统中的矩阵,应代表着源网荷储之间的有序协同。这意味着多元素的接入、多路径的链接以及多系统的协调。
矩阵逆变器,即是所有元素、路径和系统的集合点。阳光电源副总裁、地面光伏事业部总裁张显立称之为 " 八爪鱼 "。
张显立表示,与传统电力系统不同,新型电力系统电源侧结构更加复杂,负荷端需求不断增多,这就要求并网设备需要具备多接口、可拓展的能力,以实现一个场站稳定、可靠地满足不同需求。
光储场站要想走向主力电源,必须具备随需所用、稳定电网、安全可靠和经济高效四大能力,而这正是矩阵逆变器想要提供的。

现有的光储场站大多分离安装,独立接入电网并响应电网调度,在运行过程中并不干扰,这为光伏、储能场站选址带来了灵活性,也导致了光伏、储能场站之间链路长、变换损耗多、配置割裂、控制分散、协同难等问题。
矩阵逆变系统可接入光伏、储能、多类负载及多个并网点,光储在结构上天然协同;多路能源冗余供电,40+ 运行模式,系统可根据运行状态动态切换最优能量路径,局部异常时自动隔离,不间断供电。
同时,矩阵逆变器具备对电流传输路径的感知与控制能力,精确到具体子阵进行控制,实施调整电流供应链路径,避免单点波动引发系统整体风险。矩阵逆变系统的发电单元同时也是构网单元,每个子阵均具备独立构网能力,可实现 10ms 稳定电压、5ms 有效惯量响应、8min 完成 GW 级黑启动。
电站走向精细化时代
在新型电力系统迅猛建设的新时期,新能源装机不再是 " 越大越好 ",而是质量越高越好。《电力并网运行管理实施细则》《电力辅助服务管理实施细则》等对电站提出了越来越精细化的要求。
搭配 PowerMatrix 矩阵逆变器的光伏场站可实现最高 260% 的容配比、200% 的高充电功率以及 3000 小时以上的年等效发电小时数。
通过系统控制场站运行,PowerMatrix 矩阵逆变器可以完美复合电网需求进行调节,进而实现场站的可调度性。
当光伏发电较多时,矩阵逆变器会自动调节多余电量进入储能,当光伏少发或者不发时,矩阵逆变器再调节储能进行放电,全程在一个系统中完成,无需通过电网进行调度。
在光伏侧,可实现每 MW 多达 28 路 MPPT 独立跟踪控制,精准追踪最大功率点,减少失配损失,光伏发电提升 0.8%。在储能侧,从芯到站多级 SOC 均衡,实现全生命周期储能放电量提升 8%;在电能转换与传输上,电能变换减少 2 级,能量转换效率提升 3%~5%。同时,能量路径动态切换功能还可降低线损与无效能量流动;在能源消纳上,大幅提升新能源接入弹性与系统消纳能力,推动绿电高比例、甚至全量消纳,进一步降低弃光弃风损失。
根据测算,采用矩阵逆变器方案,光伏场站投资收益至少提升 1.5%,储能容量越大、时长越长,省的越多。
成本也在降低。相比于传统交流耦合方案,矩阵逆变器 " 一站式服务 " 能够有效节约 PCS、线缆、调相机等成本。在当前变压器供不应求的情况下,矩阵逆变器还可以通过直流输出,减少对变压器的需求,帮助客户更快部署场站。
以西北地区典型光储项目为例,在 1GW 光伏装机、2GWh 储能装机(4 小时储能)、年平均利用小时数 2500 小时的设计目标下,相较传统交流耦合方案,矩阵逆变系统可降低升压站、外送线路、储能设备、光伏设备、涉网测试等多环节成本,实现 CAPEX 降低 3.26 亿元,IRR 提升 1.5% 以上。
在光伏加速从补充能源迈向主力电源的关键阶段,PowerMatrix 矩阵逆变器的推出无疑具有划时代的意义。它不仅为长期困扰行业的成本、效率、稳定性 " 不可能三角 " 带来了全新解法,更突破了新能源系统的能力边界,推动新能源从 " 间歇式电源 " 向 " 可调度、可支撑、可构网 " 的主力电源演进。