光伏与储能核心基础设施中的连接器

电子发烧友网报道（文/李宁远）光伏发电是近几年来能源发展的方向，不过光伏发电还不能作为一种独立的能源形式满足各种能源需求，必须和储能相互协调、融合发展。“光伏＋储能”就是现在非常火热的一种能源发展形式。储能市场在过去几年里的火爆程度大家也项目共睹。
 
“光伏＋储能”模式里，光伏逆变器和储能变流器是两大核心基础设施。经由这两大核心基础设施如何把大量组件的电量汇集在一起，都依赖于电缆和连接器。光伏连接器和储能连接器不仅要经久耐用，能够抵御严苛的环境，还要满足日益增长的电气性能需求。
 
光伏连接，从直流、交流到总线汇流
 
光伏连接中的直流端，都广泛采用了国际标准的MC4（类MC4）连接器，对绝缘强度、电气间隙、防护等级、安全等级都有明确的规范，按标准选用不会出现太大问题。基本的电气特性，如电流承载能力，接触电阻、目前国内外厂商都能做到很高的水平，差别不大。
 
主要的差别在可靠性上，毕竟光伏系统长期暴露在极端的温度变化环境中，连接器不仅要可以防水、耐高温还要对紫外线具有耐受性，可靠性要求很高。
 
目前只有制定行业标准的史陶比尔旗下原版连接器有TUV/UL/JET三认证，其他厂商大多是双认证，有些是单认证。一般来说，双认证已经在可靠性上足够有保障，加之连接器厂商端接工艺的进步，不管是几个认证，能拿到认证的直流连接器都还是很可靠的。
 
交流部分主要是中高压连接线束，现在为了保证传输安全性，已经很少在线束中使用中间接头了，不论是热缩接头还是冷缩接头。如果在交流传输部分一定要使用接头，最好使用接线盒提供监测。
 
总线汇流，现在很流行的汇流方案。以往都是在一个密闭的箱体里完成大量线缆的汇流，发热严重，很不安全。现在开始使用IPC绝缘穿刺连接器将光伏组件串并连至汇流总线上，省去了汇流箱，既减少了线路的发热，也减少了光伏组件跳线。连接器的绝缘穿刺技术可以提供绝缘的高质量密封连接，给光伏系统组件串提供足够的近端保护。
 
在整个光伏系统中，连接器占比虽然不算高，但非常注重选型、工艺和兼容性，否则很容易出现安全故障。光伏系统因为连接器损坏或烧毁导致的安全事故不在少数。尤其是直流侧连接器接触问题引起的直流拉弧，几乎可以瞬间熔断周围的组件。所以光伏连接器件的选型，还是以安全可靠为前提。
 
储能连接，高功率与快插升级
 
储能连接器，广泛应用于储能系统、储能电池、锂电源、太阳能储能系统以及其他各种能源储存设备，实现功率的传输或者信号的传输。因为储能连接器在同一储能设备中用量很大，所以保证一致性一直是一个难题。
 
即便是现在，国内外龙头厂商都很难说在连接件堆积的系统里将一致性保持在一个固定的范围内，只能说尽可能将这个波动范围缩小。之前很多厂商推铜排连接，因为这种技术在一致性上会高一些，不过随着市场对于安全以及便捷需求的增加，快插开始成为主推的储能连接方式。虽然快插的一致性会更难控制一些，但是非常可靠而且安装便捷。
 
高功率则是各个厂商都在不断突破的目标，储能系统对300 A/1200V DC以及更大规格接口传输的需求在不断增长。国内不少厂商都在这一块做得不错，比如连动电子旗下的CNZZ系列可以覆盖120A到400A的大功率连接；快可电子的储能连接器也覆盖了100A至350A的功率范围。
 
小结
 
从光伏组件到逆变器到储能，每个环节里都将连接器的安全可靠视为最重要的前提，确保安全可靠以后再考虑如何革新电气性能。“光伏＋储能”产业的进一步发展还会给这些连接器带来不小的市场增量。