屋顶光伏不再是”火药桶“,组件级电力电子技术或成最佳解决方案

引言:2019年8月22日央视财经报道:美国沃尔玛超市在过去11个月里连续7个购物中心屋顶的光伏电站起火燃烧,沃尔玛控告美国特斯拉SolarCity全部拆除屋顶光伏电站并赔偿损失。2018年6月,特斯拉太阳能系统在加州雷德兰兹的亚马逊仓库起火。据悉,火灾发生后,亚马逊已经没有任何继续从特斯拉的太阳城子公司采购光伏发电系统的进一步计划。

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近年来,随着光伏的普及,越来越多的屋顶,披上了光伏的外衣。但无论是在国内还是国外,光伏电站着火的事件屡屡发生。在5月22日,全国能源信息平台的一篇题目为《当光伏屋顶变成“火药桶,谁来对BIPV安全负责?》引起热议。这到底是由于光伏电站的“先天缺陷”,技术壁垒等原因而导致的隐患,还是因为由于意识缺乏而亟待解决的问题呢?

对于光伏电站着火这件事在业内一直都是一个“敏感话题”,有人提出不该用这样的“小概率”事件,来阻碍整个行业前进的步伐。水火无情,“小概率”事件带来的灾害是及其严重的、无可挽回的。光伏的初衷是为人们带来绿色的能源,但只有安全可控的绿色能源才是值得去获取。根据权威机构报告显示,2019年全球光伏新增装机114.9GW,连续第三年突破100GW门槛,同比增长12%,光伏累计装机量达到627GW。在这样大的安装基数下,那么这样的“小概率”事件又会带来多大的危害呢?

什么是直流电弧,起因是什么?

直流电弧是一种气体放电现象,可以理解为绝缘情况下产生的高强度瞬时电流。在光伏电站的火灾中,据统计80%以上的电站着火是因为直流侧的故障引起的,由直流高压引起的电弧火花是光伏火灾的“元凶”。

实际电站中,太阳能组件以串列方式排成阵列,整串线路电压累计,一般可以达到600V~1000V的高压。在长年累月的运行中,接头没有拧紧导致的接触不良、接触件质量问题、运行时间久带来的绝缘部位老化等问题都会直接造成直流电弧现象、击穿空气,引发火灾。

不难看出,随着电站的运行时间增加,出现直流电弧的概率也会增加。不考虑其他接触件以及绝缘部位,在一个10MW的分布式电站中,光接触点便超过了80,000个,它们时刻存在发生直流电弧的可能性。即便在25年的电站运行时间中只有1/1000的接触点发生直流电弧,这个电站也会发生80次直流电弧事件。

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直流电弧对光伏电站的危害

跟交流电弧不一样的是,直流电弧没有过零点,意味着如果发生了直流电弧,触发部位会维持相当长一段时间稳定燃烧而不熄灭。直流电弧产生的高温轻易超过3000℃,能够直接导致起火。

应对直流高压出台的安规标准

在美国、欧洲、日本、澳洲等发达国家,对光伏系统中的直流高压问题已出台强制措施。美国NEC690.12中,对此快速关断做出了严格的要求——以距离到光伏矩阵305mm为界限,在快速关断装置启动后30S内,界限范围外电压降低到30V以下,界线范围内电压降低到80V以下,也就是要求实现“组件级关断”;意大利,消防员在建筑物带电压的情况下,是不可以进行灭火工作的;德国,率先执行VDE防火安全标准,明确规定在光伏系统中逆变器与组件之间需要增加一个直流电切断装置;澳大利亚,根据OVE R11-1: 2013规范,在组件附近必须有断路装置。

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当系统着火后,光伏电站本身就是一个“大电池”,只要有光照就会有直流高压的存在,消防队员便无法进行施救。

中国建筑装饰协会标准《光电建筑技术应用规程》:高压直流电弧是产生光伏系统火灾的主要原因,在发电系统设计时应尽量减少使用直流线路。直流系统电压不宜高于80伏。

浙江省市场监督管理局发布的«家庭屋顶光伏电源接入电网技术规范DB33/T 2189-2019»:光伏电源并网电气设备应符合GB 50054等国家相关技术标准,并满足日常运行、维护和检修的要求。根据GB/T3805和GB/T 18379相关规定,光伏电源应具备技术措施,在施工、维护和检修等情况下能够控制人体可能接触的直流部分电压在120V安全限值范围内。

中国建材检验认证集团股份有限公司最新发布实施的 CTS 13001—2018《户用并网光伏系统检测及评价》安装在屋顶上的户用并网光伏系统,当直流电压大于120V时,单块光伏组件或组串宜采用快速关断的方式控制危险直流电压。安装在屋顶上的户用并网光伏系统,当直流电压大于120V时,宜采用电弧故障检测、报警及处理系统。

嘉兴市光伏行业协会、嘉兴市家庭光伏应用联盟发布的《户用型分布式光伏并网发电系统技术规范》中规定:对于光伏系统中直流侧设计电压高于600V,禁止应用于户用分布式光伏系统。直流侧设计电压高于120V,不超过600V的系统,如暴露在组阵列之外的直流线缆长度超过1米时,必须安装光伏专用直流开关,能够在带载条件下手动物理切断组件电压或系统应具备组件级直流电压快速关断功能,切断直流母线高压 。

安徽省地方标准《建筑光伏系统防火技术规范》,也同样在反复强调高压直流危害,要求设计快速关闭装置能控制断开建筑光伏系统直流和交流电路。

作为世界第一光伏大国的中国,在此领域,尽管陆续出台了一些行业规范,但实质上仍未得到足够的认识。不难发现,在上述的安规文件中,多数均为指导意见、并未强制执行,安全规范的普及推广远远落后于产品的制造和推广。

直流高压的解决方案

1. 组件级关断器解决方案

光伏关断器是一种可实现组件级快速关断的装置。在危急情况下,通过该装置,可以远程或者手动快速关断每一块光伏组件之间的连接,从而消除光伏系统阵列中存在的直流高压,降低触电风险、解决施救风险,为光伏系统的安全“保驾护航”。

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昱能组件级关断器RSD与信号发生器Transmitter配套使用:transmitter作为信号主机,通过不断的发送心跳帧维持关断器RSD的正常工作。同时,系统在遇到紧急情况时,可以通过交流拉闸,停止Transmitter工作,从而通过关断器断开每一块组件的输出,保障系统的安全。昱能组件级关断器产品可与大多数品牌的组串式逆变器匹配,具有体积小、重量轻,安装方式简单便捷,使用安全可靠等诸多优势。

2. 微型逆变器解决方案

在组件级电力电子技术的应用中,微型逆变器系统为全并联电路设计,组件之间不再有电压叠加,直流电压小于60伏(不高于组件最高输出直流电压),彻底解决了由于高压直流拉弧引起火灾的风险,同时也解决了当房屋起火时,因光伏电站而阻碍了施救的问题。
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微型逆变器光伏系统正常运行时,交流并网电压220伏/380伏,属于家用电器级别安全等级。由此:

• 解决了高压直流拉弧引起火灾的风险;
• 不会对家用电器使用寿命造成影响;
• 不会对家庭用户造成触电风险;
• 由于其他意外故障发生时,可以通过干粉灭火剂救火,不会造成二次伤害;

实力上榜!昱能科技荣登“PVBL2019年度光伏品牌排行榜”

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5月10日下午,第五届世纪光伏大会暨“PVBL2019年度光伏品牌排行榜发布盛典”在云上隆重举行。昱能科技凭借出色的产品创新能力及品牌影响力,获评“PLBV2019年度光伏品牌排行榜—户用逆变器品牌前十强”。

“PVBL 中国光伏品牌排行榜” 创建于2012年,由世纪新能源网联合光伏品牌实验室(Photovoltaic Brand Lab)共同发布,是中国唯一一个以评价光伏品牌价值的调研排名榜单,被誉为“中国光伏市场晴雨表”。“2019年度中国光伏品牌排行榜”,依据出货、营收、科研、影响、服务、品牌、质量、服务、宣传推广、社会责任、行业影响、社会影响等多个指标作为评判依据,最终形成2019年度各细分类目光伏品牌排行榜前十强。此次上榜,这不仅说明了行业对昱能科技在逆变器领域研发创新实力的认可,更加是对昱能科技品牌综合实力的肯定。

作为此次榜单中唯一一家上榜的主要从事微型逆变器产品的企业,昱能科技一直以来专注于为用户提供高性能、高可靠性的组件级电力电子产品及解决方案。目前,全球已有超过1,000,000台昱能微型逆变器出货,在全球超过80个国家平稳运行。在未来,昱能科技将继续以全球领先的产品质量和可持续发展的理念,不断突破自我,助推新能源行业的发展壮大。

 

光伏电站+电动汽车 揭秘北京海淀区户用光伏“第一人”的低碳生活

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“一座光伏电站、一辆电动汽车”是不少环保人士所向往的家庭配置,而北京市海淀区户用光伏“第一人”李先生早在几年前就已实现了这样的低碳生活。

2013年,作为北京市第一批申请户用光伏并网用户,李先生在自家屋顶上安装了一个10.5kW的系统,采用42台昱能科技微型逆变器,380V电压并入电网。系统在最初运行的半年时间中,发电量超过7974度,达到了1.52度/瓦。在近7年的时间中共计发电75000余度。自安装了这套光伏系统之后,李先生家不仅可以使用到环保的“绿色电力”,每年还享受到1万多元的“上网电费+补贴收益”经济收入。
作为一个“环保达人”,李先生一直热衷于环保事业,倡导科学健康的生活方式,并且喜欢接触这些新鲜事物。当初从网上看到国外的一些光伏项目案例,觉得既环保又能带来收益,因此萌生了安装光伏系统的想法,从设备选型到并网补贴都亲力亲为,做足了功课。
李先生了解到光伏逆变器是整个系统的重要设备,逆变器的寿命决定了整个系统的寿命。与组串式逆变器中空散热的情况不同,微型逆变器用全灌胶工艺,使内部的电子元器件散热更均匀,具有IP67的防护等级。采用软开关控制,效率高发热少,在-40ºC到+65ºC的环境温度范围内,电气参数更稳定,降低了故障率,使用寿命为组串式逆变器的2-3倍,设计使用寿命长达25年,与组件使用寿命一致。李先生认为,既然选择安装光伏系统,那就是冲着长远考虑的,虽然微逆的单价相对较高,但是寿命长,在整个使用过程中可省去重新购买逆变器的烦恼。微型逆变器安全无直流高压的特点也是李先生尤为看重的,毕竟是安装在自家屋顶的系统,安全是第一位的。如此一来二去,李先生直接拍板选择了微型逆变器。
经过时间的证明,李先生的选择是明智的。7年的时间,微逆不仅经受住了考验,证明了其优越的产品性能及强大的可靠性,并且在系统安全性、高效性方面也表现不俗。尤其值得一提的是微逆系统在运维方面的独特优势:通过EMA监控后台,可以看到系统中每一块组件的发电情况,十分便捷;并且可以通过远程诊断运维,来解决问题, 大大节省了系统的运维成本。
“在北京,冬天取暖的用电量还是比较大的。自家有了电站之后,在用电方面就没有那么多“顾忌”了。后来,随着电动汽车的普及,我也购置了一辆,并安装了充电桩,这样一来进一步降低了电动汽车的使用成本。”李先生说。
“聚沙成塔,集腋成裘”,人类的环保事业需要我们每一个普通人的努力,当然更离不开像李先生这样的“环保达人”的引领和示范。让你我共同携手,将安全、智能的绿色能源以更多的形式带进千家万户,从点滴入手,让更多的家庭成为现代节能家庭。

荣耀蝉联!昱能科技获2019年度“光能杯”最具影响力逆变器企业大奖

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3月31日,由Solarbe索比光伏网主办的光能杯评选暨光伏行业首个线上颁奖盛典成功举办,昱能科技凭借优越的产品性能和强大的品牌实力,再次蝉联2019“光能杯”最具影响力逆变器企业大奖。

本次评选,尽管受到疫情影响,仍得到了上百家企业的积极参与。主办方不仅在形式上进行创新,在内容上更加丰富,尤其是在权威性上下足了功夫,邀请了CGC鉴衡认证中心和CTC国检集团一同为奖项设立评定规则,让评选更具权威性和公正性。此次蝉联该奖项,这不仅说明了行业对昱能科技在逆变器领域研发创新实力的认可,更加是对昱能科技品牌的肯定。

10年来,昱能科技专注于MLPE组件级电力电子的研发及产业化,重视研发投入,注重产品革新。以用户需求出发,不断推出更安全、更高效、更智能的创新型产品,提供MLPE全系列产品,可广泛应用于光伏发电的各种应用场景。截至2019年底,已经有超过100,000套昱能微型逆变器光伏发电系统在世界80多个国家及地区建立并平稳运行。

未来,昱能将继续利用技术优势,坚持MLPE+数字化光伏路线,以全球领先的产品质量和可持续发展的理念,让能源发展更加智慧化,助推全球光伏产业的发展。

 

实地探访崇明户用光伏“第一人”:7年时间从1.5kW扩容至11.7kW,6年收回投资成本

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2020年是昱能科技成立的第10年,也正是在这10年,中国民用光伏发展势如破竹。2013年,各地光伏第一人逐渐涌现,昱能第一代微型逆变器崭露头角,被多个“第一户”项目采用。

多年过去了,这些项目现在的运行情况如何?是否还正常发电?昱能联系到了上海市崇明地区户用光伏并网第一户的业主徐先生,进行了项目回访。
在2013年5月,徐先生在自家屋顶上安装了一个1.5kW的光伏系统,采用了6台昱能科技第一代微型逆变器产品YC200。2014年8月,徐先生将系统扩容至5.5kW,加装部分采用了8台昱能当时的明星产品微型逆变器YC500。2017年11月,徐先生再次在家里的院子中搭建了一个6.24kW的光伏遮阳棚,采用12台微型逆变器YC500。
据徐先生介绍,两个系统目前运行情况一切正常,发电情况良好。一开始安装1.5kW系统和后来加装的4kW共用一个计数电表,7年的时间中累计发电量为35395.13kWh。6.24kW遮阳棚系统单独使用一个光伏电表,在2年多的时间中,累计发电13771.42 kWh。谈起系统的发电情况,徐先生很自豪。
“我属于国内较早安装光伏系统的一批用户,7年过去了,系统每天都还在正常发电,每个季度我的银行卡里还可以收到电力公司打过来的电费和补贴,很满意了。尽管当初的初装成本对比现在是较高的,粗粗的算了一下,早就回本了。”徐先生说。
提到这两次系统加装及改造,并且全部都选用昱能的微型逆变器,徐先生也向我们讲述了其中的故事。徐先生是上海船舶行业的电气工程师,对于电力电路方面有丰富的知识储备。当初,在新闻上看到了上海首个住宅光伏并网项目之后,便萌生了在自家屋顶安装光伏的想法。了解到上海首个住宅光伏并网项目也正是采用了昱能的微型逆变器,徐先生对比了微型逆变器和组串逆变器的技术特点,并和昱能取得了联系,动手组装了自家的系统。   
徐先生告诉我们:“毕竟是装在家里屋顶上的设备,还是选用微逆,没有直流高压比较放心,组件之间的发电互不影响,也方便后期的运维”。经过之后的体验,徐先生明显感觉到了电费的节省和用电的“自由”,才有了之后的两次系统加装及改造。现在,徐先生每隔十天半个月便会登录昱能的EMA监控后台,看一下系统的发电情况,每一块板子的情况都一目了然,运维十分便捷。
昱能微型逆变器具有25年的设计使用寿命,它经受住了第一阶段的考验。昱能感谢像徐先生这样的“忠粉”,多次选用昱能的微逆产品,我们定“不负信任”。徐先生家的系统已经度过了第一个7年,相信还会有更多个7年。昱能也将继续前进,夯实产品保障及售后,同时不断创新,给用户带来更多可靠、安全的产品。

组件级关断“安全秘籍”大公开

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什么是直流电弧,起因和破坏力如何?

直流电弧是一种气体放电现象,可以理解为绝缘情况下产生的高强度瞬时电流。与交流电弧不一样的是,直流电弧没有过零点,意味着如果发生了直流电弧,触发部位会维持相当长一段时间稳定燃烧而不熄灭。
实际电站中,接头没有拧紧导致的接触不良、接触件质量问题、运行时间久带来的绝缘部位老化等问题都会直接造成直流电弧现象。直流电弧产生的高温轻易超过3000℃,能够直接导致起火。综合国内外的案例和数据,直流电弧俨然已经成为引发电站火灾的头号杀手。

 

“快速关断”要求的提出主要是出于对消防人员的人身安全、业主的生命财产安全的保护。一般的光伏系统中,直流侧会有600V~1000V左右的直流高压。一旦电站发生火灾,因为光照,直流侧的直流高压变会一直存在,消防人员将无法进行救火工作。

光伏关断器是一种可实现组件级快速关断的装置。在危急情况下,通过该装置,可以远程或者手动快速关断每一块光伏组件之间的连接,从而消除光伏系统阵列中存在的直流高压,降低触电风险、解决施救风险,为光伏系统的安全“保驾护航”。 

 

昱能组件级关断器RSD与信号发生器Transmitter配套使用:transmitter作为信号主机,通过不断的发送心跳帧维持关断器RSD的正常工作。同时,系统在遇到紧急情况时,可以通过交流拉闸,停止Transmitter工作,从而通过关断器断开每一块组件的输出,保障系统的安全。昱能组件级关断器产品可与大多数品牌的组串式逆变器匹配,具有体积小、重量轻,安装方式简单便捷,使用安全可靠等诸多优势。

此外,在组件级电力电子技术的应用中,微型逆变器系统全并联电路设计,组件之间不再有电压叠加,直流电压小于60伏(不高于组件最高输出直流电压),彻底解决了由于高压直流拉弧引起火灾的风险,同时也解决了当房屋起火时,因光伏电站而阻碍了施救的问题。

微型逆变器光伏系统正常运行时,交流并网电压220伏/380伏,属于家用电器级别安全等级。由此:

• 解决了高压直流拉弧引起火灾的风险;

• 不会对家用电器使用寿命造成影响;

• 不会对家庭用户造成触电风险;

• 由于其他意外故障发生时,可以通过干粉灭火剂救火,不会造成二次伤害;

荣誉加冕!昱能科技获EuPD Research颁发的法国“顶级光伏品牌”大奖

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近日,德国权威机构EuPD Research授予APsystems昱能科技法国地区 “顶级光伏品牌”大奖,并授予徽章。

EuPD Research是德国权威的可持续性研究机构,该机构对于此类评选有着超过15年的经验,在业界享有广泛盛誉。Top Brand PV 奖项是EuPD通过对欧洲新能源产业的安装商、分销商的多层次民意调查和分析,选出在产品质量、品牌满意度、品牌忠诚度等多个指标上表现卓越的企业。调研评比过程十分严格复杂且透明公开,确保评选结果的公正性。该奖项往届获得者有诸如宝马旗下的Solarwatt, LG, 比亚迪等品牌,由此可见含金量极高。

2020年是昱能科技成立的第10年,在这个重要的时间,能够获得EuPD Research授予的“顶级光伏品牌”大奖,对昱能科技有着非凡的意义。昱能非常自豪可以获得此项荣誉,这再次印证了昱能微型逆变器产品在法国乃至欧洲市场的好口碑,受到了安装商的广泛好评,充分肯定了昱能品牌的影响力及海外市场的销售热度。

EuPD Research机构高级顾问Saif Islam先生表示:“我们非常高兴在法国地区授予APsystems昱能科技这一奖项。在2019年底,我们对超过100位安装商进行调查、采访,综合评定之后授予APsystems昱能科技“光伏逆变器”类目下“顶级光伏品牌”奖项。他们获得此项荣誉是实至名归的。”

作为全球领先的MLPE组件级电力电子行业领导品牌,昱能科技一直以产品为根本,用心满足用户需求。在顺应全球化浪潮中,昱能早在2014年就在欧洲成立了子公司,2016年在法国里昂建立了分部,形成了当地仓储与服务团队。今后,昱能将持续创新、“内外兼修”大力拓展海外市场,为当地用户提供更好的产品与全方位的支持。

西雅图“网红”零碳建筑 打造未来生活社区

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在西雅图这个充满魅力的城市中,有一座美丽的小岛Bainbridge。最近,小岛上的一个名为The Walk的社区上了当地的报纸,引起了众多关注。
该社区的定位是环保人士特别推崇的“零碳社区”,整个社区的外观设计时尚前卫、周边配套齐全、科技感十足,带给了当地住户一种全新的生活体验,瞬间成为当地的“网红”。
整个社区有共38户独立住宅,每一户都安装了智能光伏系统,组件在房屋的屋顶、墙面,或者以雨棚的形式进行安装,既美观实用又科技环保。
所有组件都配合APsystems昱能微型逆变器QS1和YC600进行使用,通过“标配”微逆,用户可以通过移动设备对系统的发电情况进行实时监测,动动手指轻松查看每一块组件的情况,享受指尖上的智慧生活。
整个社区光伏系统所产生的电量可以完全满足居民的日常生活需求,将社区打造成一个真正的“零碳星球”。另外,社区还配备有“共享电动汽车”,多余的光伏电还可以为电动汽车的充电桩供电,为居民的日常生活、旅行提供便利。
对于住宅社区而言,安全性必然是设备选型的第一要素。“当这个项目在确定要安装光伏系统的时候,我们首先考虑的就是安全问题。我们规划在社区的屋顶、墙面、阳台雨棚位置安装组件,这些地方与人们的生活息息相关,绝对不能有任何的安全隐患。”项目负责人Kaven Cooper 先生在接受采访时表示:秉持这一原则,我们决定使用APsystems微型逆变器。相比于组串式逆变器来说,微逆系统无直流高压,符合NEC2017快速关断要求,无火灾隐患,极其适用于住宅社区等对安全要求较高的项目。另外,在这个项目中,组件安装位置多样,而微型逆变器可以灵活配置,方便系统设计、组件排布。
更便捷、更安全,更智能的能源设备正在给The Walk这个“网红”零碳社区提供着源源不断的生机与动力!

昱能科技闪耀Intersolar North America国际太阳能技术展, 现场精彩回顾

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当地时间2月4日,全球瞩目的2020年北美国际太阳能技术展Intersolar North America在圣地亚哥隆重召开。昱能科技携APsystems交流系列及APsmart直流系列产品闪耀亮相,受到了专业观众的广泛关注与一致好评。

北美国际太阳能技术展Intersolar North America由欧洲光伏工业联盟、德国太阳能工业协会及国际太阳能联盟等专业机构共同举办, 是2020年北美第一个举办的大型太阳能+储能的展会活动,吸引来自全世界超过74个国家的专业观众与26个国家的展商。昱能科技此次展出的微型逆变器及组件级关断器产品表现不俗,成为了展馆中的“明星产品”。

昱能科技作为MLPE组件级电力电子领域中的一股重要力量,顺应全球化发展趋势,深耕海外市场。优质的产品,本土化的销售、技术支持和服务团队,让昱能在美国这个竞争激烈的MLPE市场,依然保持了强劲的销售增长势头并得到客户的认可。未来,昱能将持续发力,为用户提供更安全、高效的解决方案。

再次上榜!百项专利技术打造昱能科技成为“浙江制造精品”

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1月7日,浙江省经济和信息化厅重磅发布2019年度“浙江制造精品”名单,由昱能科技自主研发的微型逆变器YC600成功入选。

关于“浙江制造精品”

“浙江制造精品”是由浙江省经信委、浙江省发改委以及浙江省财政厅联合推出的工业强省建设工程,入选“浙江制造精品”的产品代表先进技术发展方向,具有高标准质量水平和品牌信誉度;具有先进的核心技术、明晰的自主知识产权,产品的核心技术达到国内领先水平。
此次入选“浙江制造精品”的微型逆变器YC600由昱能科技完全自主研发,于2017年推出,是全球第二款、国内首款满足美国Rule21及德国VDE标准的微型逆变器。据悉,该款产品是昱能科技入选“浙江制造精品”的第二款产品,昱能科技微型逆变器YC500亦名列其中。
注重技术研发和知识产权保护

一直以来,昱能都以高标准、重技术和知识产权保护为支撑,以科技实力引领行业不断向更专业、更高端方向发展,注重专利开发和知识产权保护工作。目前,累计申请各类国内外专利170余项,拥有有效专利95项,其中发明专利52项,美国发明专利4项。
此次昱能科技“微型逆变器YC600”入选“浙江制造精品”名单,是对于昱能产品技术领先的认可,作为世界优质MLPE组件级电力电子技术解决方案供应商,昱能科技将将继续深耕产品研发、不断创新,在高速发展的同时发挥好领先作用。