早期荒漠電站多采用自建水泥房，內置逆變器的形式，由于占地面積大、人力成本高、施工難度大、建筑材料運輸難等原因，導致水泥房的整體成本普遍較高。同時(shí)，房體內除逆變器外，還存在配電、通訊、消防、散熱、照明等多個(gè)功能單元，元器件品質(zhì)、施工質(zhì)量很難把控，可靠性無(wú)法保障。且供應商零散，給后期維護也帶來(lái)了很大的麻煩，此外，水泥房建設周期長(cháng)，占用了工程大量的時(shí)間，這顯然已不滿(mǎn)足目前裝機容量快速增長(cháng)的要求。在這種背景下，箱式逆變房應運而生，并憑借系統功能、可靠性、系統成本和施工效率等方面的顯著(zhù)優(yōu)勢，快速成了大型荒漠電站最佳的選擇，據統計，目前集中式逆變器解決方案中，50%以上均是以箱式逆變房的形式。

　　

　　

早期荒漠電站多采用自建水泥房，內置逆變器的形式，存在功能簡(jiǎn)單、可靠性低、系統成本高、工程周期長(cháng)及后期維護難等諸多挑戰。

　　

挑戰1：功能簡(jiǎn)單，可靠性低：通用性的自建水泥房?jì)H可提供初級的防護，房體內除逆變器外，還存在配電、通訊、消防、散熱、照明等多個(gè)功能單元，元器件的品質(zhì)、施工質(zhì)量很難把控，導致可靠性低。實(shí)現高防護等級、多功能集成、低自身耗能等綜合目標，需要定制化平臺化的方案思路;

　　

挑戰2：系統成本高：人力成本不斷提高、施工難度大、占地面積大、建筑材料運輸難等原因，導致水泥房的整體建設成本普遍較高;

　　

挑戰3：后期維護難：除逆變器外，還有配電、通訊、消防、散熱、照明等多個(gè)功能單元，后期運維需要協(xié)調多個(gè)廠(chǎng)家。備品備件管理復雜，無(wú)形中提升了運維成本;

　　

挑戰4：工程周期長(cháng)：從設計、施工、裝修、設備安裝、電纜連接到最終設備調試，諸多環(huán)節導致工程周期長(cháng)，且建設工序復雜，需要協(xié)調的資源多，經(jīng)常出現設備已經(jīng)并網(wǎng)運行了，風(fēng)道、進(jìn)出風(fēng)口過(guò)濾裝置還沒(méi)有安裝的情況。

　　

　　

光伏電站應用環(huán)境各異，在滿(mǎn)足散熱通風(fēng)的前提下，逆變房需要有良好的防塵、防水、防腐蝕的能力。箱式逆變房，將散熱、防護等功能實(shí)現與逆變器產(chǎn)品結合，并為業(yè)主提供個(gè)性化內部空間，形成一體化功能設計的光伏系統接入方案平臺。以陽(yáng)光電源箱式逆變房為例進(jìn)行分析。

　　

陽(yáng)光電源箱式逆變房將逆變器、直流柜、通訊單元集成于一體，采用簡(jiǎn)潔的分段直排式風(fēng)道，風(fēng)道內不含風(fēng)機，零損耗，免維護。風(fēng)道長(cháng)度僅1m，壓力損失小，風(fēng)機處于最佳效率狀態(tài)。逆變器在工作時(shí)，大部分熱量通過(guò)風(fēng)道排出集裝箱外，僅有少量熱量通過(guò)輻射傳到箱體內部，內部空氣吸收熱量后向頂部流動(dòng)，再由集裝箱頂部排風(fēng)扇排出，確保了逆變器的長(cháng)期可靠運行。

 

陽(yáng)光電源SG1000TS進(jìn)風(fēng)排風(fēng)一體化設計

　　

箱體周?chē)釉O隔熱層，采用低導熱率的巖棉作為保溫材料，夾層厚度達50mm，可有效隔絕太陽(yáng)輻射，并在低溫環(huán)境下較好的保溫。箱體進(jìn)風(fēng)口S型百葉窗采用專(zhuān)利設計，防護網(wǎng)采用四層結構，有效阻止風(fēng)沙和雨水侵入。防塵棉則采用特制高通量低阻力過(guò)濾棉，可重復使用，更換時(shí)只需按下百葉窗暗扣，即可取出防塵棉，整個(gè)更換過(guò)程時(shí)間不到幾分鐘。

 

陽(yáng)光電源SG1000TS箱體50mm厚隔熱保溫巖棉

 

陽(yáng)光電源SG1000TS箱體專(zhuān)利設計進(jìn)風(fēng)口S型百葉窗，四層結構

 

通過(guò)完善精細的散熱設計，陽(yáng)光電源箱式逆變房可以做到箱體內外最大5℃溫差，并可確保在50℃環(huán)境溫度下滿(mǎn)載輸出，45℃環(huán)境溫度下1.1倍過(guò)載輸出。同時(shí)，陽(yáng)光電源箱式逆變房也在行業(yè)內率先通過(guò)CE、TUV、CSA等多家權威機構認證的解決方案，滿(mǎn)足多個(gè)國家市場(chǎng)需求。

　　

　　

除逆變器外，系統還包含配電、通訊、消防、散熱、照明等多個(gè)功能單元，自建水泥房方案使用的元器件品質(zhì)、施工質(zhì)量很難把控，導致可靠性低。而箱式逆變房?jì)仁褂玫乃性骷际墙?jīng)過(guò)精心篩選，專(zhuān)業(yè)安裝、嚴格的型式測試和出廠(chǎng)測試，每一個(gè)器件的品質(zhì)都能得到保障。而且自建水泥房由于元器件都是從不同廠(chǎng)家單獨采購的，后期任何一個(gè)部件損壞都需要找不同廠(chǎng)家，而箱式逆變房由逆變器廠(chǎng)家統一提供，任何問(wèn)題都由一個(gè)廠(chǎng)家來(lái)解決，大大降低了后期的維護成本。

　　

箱式逆變房采用標準集裝箱體結構，采用海運集裝箱的首選用鋼cortenA鋼(GB/T4171-2008)，耐大氣腐蝕性強。且cortenA鋼由于Cr，Cu，P等元素的綜合作用，在鋼的表面形成了致密而且有良好保護作用的鐵銹。即使在油漆受外力損傷的情況，也不會(huì )像普通鋼材那樣嚴重銹蝕影響鋼結構強度。箱體外部采用底漆(富鋅漆)，中間漆(環(huán)氧漆)，外面漆(丙烯酸漆，聚氨酯漆，氯化橡膠漆)共三層油漆結構，并使用具有抗腐蝕、耐磨損、防潮和耐高溫、耐候性、重涂性等特性的優(yōu)質(zhì)油漆材料，確保箱體在高溫、濕熱等各種惡劣環(huán)境下保持長(cháng)壽命穩定運行。

　　

此外，維護便利也需要納入產(chǎn)品設計中。陽(yáng)光電源箱式逆變器內置500KW逆變器和直流柜，采用中線(xiàn)對稱(chēng)的放置方式，方便人員查看設備信息和正面維護;逆變器的前置門(mén)板能夠打開(kāi)160°，極大的提高了維護空間;集裝箱兩側設計了整體式雙開(kāi)門(mén)，提供了快捷方便的維修通道，若需對逆變器內大器件進(jìn)行更換時(shí)，直接打開(kāi)背部雙開(kāi)門(mén)即可。

 

陽(yáng)光電源SG1000TS應用、叉車(chē)安裝維護展示

　　

　　

大型荒漠電站大多處于偏遠地區，人力成本高、施工難度大、建筑材料運輸難，導致水泥房的整體建設成本普遍較高。且從設計、施工、裝修、設備安裝、電纜連接到最終設備調試，諸多環(huán)節導致工程周期長(cháng)。且建設工序復雜，需要協(xié)調的資源多，經(jīng)常出現設備已經(jīng)并網(wǎng)運行了，風(fēng)道、進(jìn)出風(fēng)口過(guò)濾裝置還沒(méi)有安裝的情況。為了保證施工質(zhì)量和工程進(jìn)度，業(yè)主單位不得不安排專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行指導或聘請監理公司代為監督。

　　

之所以箱式逆變房方案一經(jīng)推出就迅速占領(lǐng)市場(chǎng)，主要原因之一就是方案在工程成本和施工時(shí)間上優(yōu)勢顯著(zhù)。綜合考慮占地面積(自建水泥房一般占地約30m2，箱式逆變房?jì)H僅7m2)、人力成本、施工工時(shí)、建筑材料運輸等各種成本，1MW箱式逆變房至少比自建水泥房節省6分錢(qián)/W，即使用箱式逆變房每MW可節省6萬(wàn)元。對于100MW電站，可以節省600萬(wàn)元初始投資。箱式逆變房安裝也十分便捷，除簡(jiǎn)單的平地和地基外，箱式逆變房方案沒(méi)有其他施工需求，通過(guò)吊裝或叉車(chē)即可直接安置在指定地點(diǎn)，很好的滿(mǎn)足了業(yè)主及EPC單位對項目的工程成本和施工周期要求，大大降低了施工難度和現場(chǎng)風(fēng)險。

　　

　　

不僅是在光伏行業(yè)和電力行業(yè)，作為全球標準化的大型容器，集裝箱同樣在多個(gè)行業(yè)應用為方案平臺。

　　

通訊行業(yè)中的集裝箱數據中心最早源于Sun在2006年提出的“黑盒子計劃”，其采用20尺的標準集裝箱，內部放置服務(wù)器和供電設備等，此設計優(yōu)勢明顯，并且很快成為了行業(yè)的熱點(diǎn)，如今，IBM、HP、谷歌、思科、微軟等巨頭紛紛涉足，產(chǎn)品更是應用于世界各地，包括沙漠、沿海地區，其應用場(chǎng)合與光伏產(chǎn)品類(lèi)似。

 

各大通訊公司的集裝箱數據中心圖

　　

電力行業(yè)中如：電力設備制造商ACTIVEPOWER公司、電池制造商SAFT集團等也在幾年前就加入到集裝箱化的隊伍中，其中PowerHouse就是ACTIVEPOWER公司的主要的箱式電源產(chǎn)品。

 

電力行業(yè)的集裝箱式產(chǎn)品圖

　　

光伏行業(yè)中SMA、西門(mén)子等國外品牌09年就開(kāi)始推出集裝箱類(lèi)產(chǎn)品，并在歐洲、非洲、亞洲等世界各地普遍應用。國內的陽(yáng)光電源、上能及特變電工等逆變器廠(chǎng)家也紛紛推出了箱式逆變房產(chǎn)品，并迅速獲得了國內眾多用戶(hù)的青睞。憑借系統功能、可靠性、系統成本和施工效率等方面的顯著(zhù)優(yōu)勢，如今箱式逆變房已成為大型荒漠電站的主流解決方案，據統計，目前集中式逆變器解決方案中，50%以上均是以箱式逆變房為主。隨著(zhù)光伏電站市場(chǎng)的進(jìn)一步拓展，箱式逆變器的適用范圍將更為廣闊。