幾十年來，電網一直是電力生產單位和消費者之間可靠的橋梁，只需輕輕一按開關，便能暢通無阻地將電力源源不斷地輸送到千家萬戶。然而，隨著太陽能和風能等可再生能源發(fā)電需求的不斷增長，現(xiàn)有電網唯有成功應對新的挑戰(zhàn)（包括整合儲能系統(tǒng)），才能確保在用電高峰期電力供應充足。
EPC Power 作為一家提供尖端功率轉換解決方案的知名地面電站逆變器制造商，現(xiàn)已攜手 Wolfspeed 開發(fā)解決方案，共同應對儲能挑戰(zhàn)。此次強強聯(lián)合，雙方利用碳化硅的強大性能，打造出業(yè)界首款地面電站組串式逆變器 “M”，使并網儲能系統(tǒng)比以往任何時候都更高效、更可靠、更具可擴展性。
挑戰(zhàn)：打造一款具有行業(yè)領先效率和功率密度的儲能逆變器設計模塊化系統(tǒng)，單個逆變單元覆蓋寬范圍的功率和電壓等級確保系統(tǒng)易于維護、便于維修且可大規(guī)模生產，以便在全球范圍內快速部署
創(chuàng)新：“M” 逆變器 — 業(yè)界首款針對電池儲能系統(tǒng)進行優(yōu)化的模塊化組串集中式逆變器支持并網的靈活逆變器，覆蓋寬范圍的功率和電壓等級，展現(xiàn)行業(yè)領先的效率和功率密度低維護和維修需求易于大規(guī)模生產，可在全球范圍內快速部署解決方案
解決方案：兩家創(chuàng)新公司強強聯(lián)手，將 2300 V Wolfspeed WolfPACK™功率模塊集成到 EPC Power 的新型儲能解決方案中
“M” 代表模塊化
傳統(tǒng)的儲能系統(tǒng)使用集中式逆變器進行功率轉換。這些單體設備的運行功率為 4 - 6 兆瓦，并且由于系統(tǒng)規(guī)模大、復雜性高，容易出現(xiàn)停機問題。當長時間存儲大量可再生能源時，集中式逆變器面臨的壓力更大。EPC Power 的 “M” 逆變器兼具戶用和商業(yè)太陽能系統(tǒng)常用的組串式逆變器的靈活性，可擴展到為整個城市提供可再生能源的規(guī)模。
“M” 采用模塊化方法，通過連接多個小型逆變器實現(xiàn)定制化集中式逆變器。“M” 逆變器無源元件更少，體積更小，交流和直流工作范圍更廣，并提供世界一流的功率密度。與集中式逆變器相比，“M” 模塊化系統(tǒng)更易于安裝和維護，并且故障點更少，無故障運行時間更長。
“M” 彌合了兩種逆變器架構之間的差距，在更高的電壓等級下實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的電池存儲。通過將能量分配到更小的單元，電力單位可以設計出更符合特定儲能站具體需求的逆變器系統(tǒng)。
創(chuàng)新的關鍵
“技術開啟商業(yè)機遇。碳化硅是一種工具，如果能在系統(tǒng)中充分利用它的優(yōu)勢，就能實現(xiàn)技術的根本性變化。Wolfspeed 碳化硅使得 EPC Power 能夠在全球范圍內改變能源生產和存儲方式。”— Devin Dilley，EPC Power 總裁兼首席產品官
EPC Power 深知，利用碳化硅的獨特優(yōu)勢是實現(xiàn)電網級可靠儲能的關鍵。Wolfspeed 的全新 2300 V 碳化硅 Wolfspeed WolfPACK™ 功率模塊專為 1500 V 母線應用而設計，實現(xiàn)了從典型的三電平架構到簡化的兩電平功率轉換系統(tǒng)的轉變。該解決方案將系統(tǒng)設計從傳統(tǒng)的母排改為成本更低的印刷電路板，顯著減少了開發(fā)時間和成本。
對比了使用 1200 V IGBT 的復雜三電平 NPC 系統(tǒng)架構與使用 2300 V WolfPACK 功率模塊的極簡兩電平系統(tǒng)。簡化后的兩電平系統(tǒng)減少了驅動器數(shù)量，降低了控制復雜性，同時提高了可擴展性。
碳化硅模塊的開關性能使得 EPC Power 能夠大幅縮小 “M” 的尺寸，減少無源元件的數(shù)量和降低整體系統(tǒng)成本。這項創(chuàng)新簡化了安裝和維護，創(chuàng)造了業(yè)界首款針對地面電站電池儲能進行優(yōu)化的逆變器。
EPC Power 與 Wolfspeed 專家密切合作，最大限度地利用 2300 V WolfPACK 宇宙射線 FIT 失效率較低的特點（與 2000 V 器件相比降低 7 - 8 倍），從而延長了 “M” 系統(tǒng)的使用壽命。利用這一特性可以延長 “M” 的使用壽命并提高其可靠性，從而直接減少現(xiàn)場故障并降低維護成本。
合作的力量
作為全球最先進的碳化硅半導體技術的開拓者，Wolfspeed 在整個設計過程中提供實踐支持，幫助客戶最大限度地利用碳化硅的優(yōu)勢。這一理念指導著 Wolfspeed 與市場創(chuàng)新者合作，推動全球最具顛覆性的技術發(fā)展。
“EPC Power 和 Wolfspeed 的理念高度契合。Wolfspeed 是碳化硅商業(yè)化的引領者，保持行業(yè)領先多年，有什么理由不與這家公司合作呢？”— Adam Kabulski，EPC Power 全球銷售和營銷副總裁
Wolfspeed 高級副總裁兼功率半導體總經理 Jay Cameron 表示：“Wolfspeed 和 EPC Power 將攜手奮進，EPC Power 的雄心壯志和強大實力給我留下了深刻印象，他們推動著我們所有人穩(wěn)步前進，力爭推出能夠徹底改變電網、為我們所有人創(chuàng)造更可持續(xù)未來的產品。”
