5 防沙防尘、防盐雾比较

在逆变器使用寿命期限内，空气中的灰尘及沿海地区的盐雾对逆变器整体及内部零部件的寿命影响巨大。积累过多的灰尘可引起电路板电路失效或导致内部接触器接触不良，盐雾造成设备及元器件腐蚀，因此有逆变器在使用一段时间后，出现了控制失效、内部异常短路等现象，甚至起火燃烧，造成重大事故和损失。现阶段，灰尘和盐雾不可能被机房或设备防尘滤网完全过滤，因此，在风沙、雾霾严重的地区或沿海盐雾地区（也是我国土地资源和太阳能资源相对丰富的地区），两者对逆变器乃至光伏电站的长期安全正常运行构成了严重威胁。

 

图8

5.1 直通风式散热方案

行业内集中式逆变器和逆变器房（箱），甚至部分组串式逆变器都普遍采用直通风式散热方案。空气中的沙尘、微粒等伴随逆变器和逆变器房（箱）中的空气和热量流动进入逆变器内部和逆变器房（箱），加之逆变器内部电子元器件的静电吸附作用，运行一段时间后，逆变器内部和逆变器房（箱）都沉积了大量的灰尘。同理，盐雾也会以同样的方式进入箱房及逆变器内部。

5.1.1 灰尘及盐雾对电气设备的主要危害

1）漏电失效、腐蚀失效。在空气湿度较大时，吸湿后的灰尘导电活性激增，在元器件间形成漏电效应，造成信号异常或高压拉弧打火，甚至短路。同时，因湿度增加，湿尘中的酸根和金属离子活性增强，呈现一定酸性或碱性，对PCB的铜、焊锡、器件端点形成腐蚀效应，引起设备工作异常。在沿海高盐雾地区，腐蚀失效表现更加显著。

2）散热性能下降。积尘导致防尘网堵塞、设备散热性能变差，大功耗器件温度急剧上升，严重时甚至导致IGBT器件损坏。

5.1.2 运维清扫的困难及成本

多数光伏电站建设区域远离城市与乡村，给野外运维清扫工作造成诸多不便。另外，光伏电站白天要发电，清扫拆卸只能晚上进行。夏天逆变器房（箱）内温度高、蚊子多，冬天则是低温严寒，工作人员手脚活动都受到影响；设备的局部地方还需要用专业工具，如空气泵吹净灰尘。因此，清扫工作耗费了大量时间、人力和成本。
以西北风沙地区100 MW电站为例，

10人1天只能清扫10台机器。100 MW共有200台机器，根据西北电站实际情况，每个月至少清扫一次，100 MW电站清扫一遍，正好需要20个工作日（1个月）。按此清扫频率，1人1天工资200元，10人1天需要2000元；按照1个月20工作日计算，1年人力费用就至少达到2000×20×12=48万；在电站的生命周期25年内，共需要25×48=1200万元。一个100 MW电站生命周期内的人力清扫费用就达到0.12元/W，这个成本相当惊人。如果进一步考虑25年内人力成本的上升和通胀因素，实际所付出的费用还要远高于这个数值。

另外，防尘网每隔1～2个月需要进行更换，还有专业的清洗工具采购和折旧、车辆及燃油投入，均给电站运维带来了实际的成本和困难。

5.2 热传导式散热方案

对于采用热传导式散热方案的逆变器，如华为组串式逆变器，因逆变器采用非直通风式散热方案，逆变器的防护能力达到IP65，能够有效应对沙尘影响，即使在风沙及雾霾严重的地区，逆变器仍能轻松应对沙尘威胁，完全实现免清扫、免维护，节省大量清扫成本和投入。另一方面，华为组串式逆变器优异的热设计方案匹配性能优异的散热材料也保证了华为逆变器可以从容应对高温环境。IP65的防护等级和卓越的散热能力保证了华为组串式逆变器自身和光伏电站的长期、安全、正常、低成本运行。

5.3 两种散热方案比较分析

两种散热方案对比计算数据见表2。经比较，IP65防护等级的优势不可比拟。