從2011年起，集裝箱式光伏系統接入解決方案開始應用到國內荒漠地面光伏電站里，到2013年，超過70%的大型地面電站，甚至機場、工業企業等大型屋頂電站，都采用了集裝箱解決方案。由于集裝箱式方案在建設成本、施工進度、系統整體性等方面的顯著優勢，大多業主和EPC在項目之初就確定了集裝箱方案設計路線。經過兩年多的應用和改進，國內集裝箱式方案不僅保持其在電網接入友好性、初裝經濟性方面的優勢，對于散熱防塵等電站運營維護方面的技術提升也都在持續改進。

集裝箱式方案如何做好散熱防塵

大型光伏電站集中開發的西北地區，在享受良好的光照條件的同時，風沙是必須納入電站設計的因素之一。以光伏逆變器為核心的系統接入設備，防塵、散熱一直都是EPC商重點關注的內容，如何在降低功耗、提升通風效率的基礎上，提升設備的防護等級，減少積塵，也一直都是設備供應商持續改進提升的方向。

專家介紹，集裝箱式方案，不是簡單把光伏逆變器安裝進標準集裝箱，而是把集裝箱作為一個系統集成平臺進行整體設計，包括進一步提升通風防塵效率，這才是方案的核心技術和價值所在。

合理降低空間減少通風功率損耗、結合內部設備系統設計風道提升散熱效率、針對所有進風口進行特殊設計增加過濾裝置等，都是普通的自建房所無法實現，也是用戶選擇集裝箱方案放棄自建房方案的技術驅動。

日前，通過對2011年第一批在國內應用集裝箱方案的電站運營情況調查發現，在風沙嚴重的西北地區，一般1MW集裝箱的內部清潔除塵工作為每半年進行一次，每次需要一個工作人員耗時大約兩小時，防塵效果優于自建房，極大的便利了電站運維和減低成本。

“跨界”融合實現進一步提升

在集裝箱方案作為接入系統設計平臺的理念為市場所接收并廣泛應用后，作為系統的一部分，集裝箱也被業內寄予了更高的防塵散熱的期望。國內廠商在自主探索研究的同時，也積極借鑒其他領域同類解決方案的成果，首當其沖的是風力發電。

風電行業在產業規模、發展歷史上都較光伏行業更為成熟。風場處于風力資源豐富地帶，但風沙積塵并非風場日常運營維護的重點難點，風電塔筒在散熱防塵方面一定有可取之處。經過比較研究，新型的集裝箱方案防塵技術也已投入市場。借鑒風機塔筒在進風風道的設計，新型的集裝箱方案采用底部進風的方式，經過底部地基的沉降后，進入逆變房的灰塵大大降低。


借鑒風機的實際應用情況和國外主流供應商ABB的維護指導，國內幾家一線逆變器廠商采用底部進風設計的光伏系統集裝箱方案，使內部清潔維護工作僅需每年一次，每次所需要進行的也只有更換空氣濾網。對電站業主及運營商而言，這將進一步簡化大型地面電站的維護工作，維護成本也基本可以忽略不計。

組串式散熱防塵的隱憂

隨著分布式屋頂電站的興起，組串式方案重新回到國內EPC們的視線，最近一年在業內引起了對大型地面電站孰優孰劣的爭論。

在資深逆變器技術人員看來，組串式存在一些弊端，只是這種弊端因為使用年限短而沒有大范圍暴露出來。比如電站日常維護散熱防塵，組串式方案應用于西北地區的荒漠地面電站是有風險的。與當下應用最為廣泛的集裝箱方案進行比較，集中型逆變器自有防塵結構加上專門改造的集裝箱外殼雙重防護，與直接懸掛在支架上的組串型逆變器的單重防護，防塵效果不言而喻。

“有的組串型產品，采用無外置風扇無外部通風設計，僅通過散熱器進行散熱，以此提升產品IP防護等級來解決設備內部積塵問題。此種方案應用于環境優良的地區是可行的，但是在風沙肆掠的西北地區，相當于將關鍵裝置散熱器至于無任何防護的外界環境下，散熱器的積塵將極為嚴重。”設計院技術專家如是評價。

專家提醒，作為唯一散熱的裝置，嚴重積塵不僅是影響散熱效率進而降低發電效率，更可能的將是無法散熱而導致的炸機危險。如果通過高頻率的清潔工作來降低風險的話，每MW多達30-40臺分散露天安裝的產品，很難估量要有多大的額外投入來維持電站正常運行。


根據實際應用情況來看，針對荒漠等氣候惡劣地帶的大型電站，不論國內還是海外，都以集裝箱型方案應用為主，如Helios專為沙漠地區推出的2MW集成中壓系統的一體化解決方案。由于在散熱、防塵方面的近乎苛刻的要求，組串式逆變器應用于此將大幅提升電站運營的風險和成本。