一 盐雾、高湿环境分析
1.盐雾影响机理
在盐雾和高湿环境下，主要的污染源为盐雾和湿尘。集中型逆变器一般放置于砖瓦房或集装箱内，由于其发热量大且集中，一般采用直通风风道强制风冷方式，从室外直接抽取空气进入逆变器房，然后经过逆变器散热风道（出风口），排到室外。在这种情况下，外部的盐雾颗粒和潮气将被吸入逆变器，并在电路板、接插件、IGBT模块、配电开关、铜排电缆等内部部件上积累。盐雾腐蚀破坏过程中起主要作用的是氯离子。氯离子容易穿透金属表面的氧化层和防护层，与内部金属发生电化学反应。同时，氯离子含有一定的水合能，易被吸附在金属表面的孔隙、裂缝排挤并取代氯化层中的氧，把不溶性的氧化物变成可溶性的氯化物，使钝化态表面变成活泼表面，降低器件的绝缘能力和连接面的导电能力，导致产品失效。
另外，白天逆变器工作时温度比较高，晚上停止工作，空气温度和逆变器温度差异导致在逆变器上有水珠凝结，第二天温度上升后，水蒸汽蒸发，但是盐雾颗粒凝结在铜牌上腐蚀。
潮湿空气的危害是非常大的。如果电站建设在鱼塘，沿海，滩涂附近，周围空气潮湿，湿气通过直通风进入逆变器房，非常容易引起控制设备内部发生凝露，引起爬电、闪络事故。
对于IP54防护等级直通风形式的集中式逆变器机房来说，机房和设备的防尘网只能过滤部分颗粒直径较大的灰尘，对于盐雾和潮气没有过滤保护作用。在逆变器内部，普通的保护涂层（如铜排镀层，机箱镀层）、防护漆（如PCB三防漆）对于盐雾和湿尘无法起到全面的保护作用。
2.部分盐雾和潮湿环境下运行失效案例
某滩涂项目，逆变器接插件腐蚀，导致三相短路，烧坏电缆和功率器件等
图1 接插件腐蚀
某项目，因潮湿环境，设备柜内外表面生锈腐蚀
图2 设备柜内外面腐蚀
某海边应用电源，PCB被盐雾腐蚀放电失效，注意图中红框中的白色盐分颗粒
图3 PCB被腐蚀
某海边电站，逆变器运行1年后，风扇罩的腐蚀已经非常严重。
图4 逆变器风扇被腐蚀
国内某项目，电站建在潮湿环境，运行2年后，逆变器房内的配电柜腐蚀严重
图5 高湿环境 机房内配电柜被腐蚀
3. 应对解决方案
上述案例可以看出，如果要在盐雾高湿环境满足光伏电站20年以上发电寿命的要求，从方案设计到设备选型需要提前做好应对措施，否则后果不堪设想。光伏电站的主要部件：组件、支架、线缆、逆变器、交直流配电设备等需要全方面的考虑。而逆变器作为光伏电站的核心，价值高，可靠性对发电量影响大，合理的选型和防护更是方案考虑的重中之重。
从上面的失效机理分析及案例来看，常规的集装箱或者拼装机房（防护等级IP55）解决不了盐雾和高湿气问题。对于防护等级IP20的逆变器和其他配电设备，如果应用在盐雾和潮湿环境，防护的关键手段是实现电气与外部潮湿盐雾空气的隔离，从而消除故障隐患，保证长期的可靠性。针对集中式逆变器和组串式逆变器，有不同的解决方案。
集中式逆变器解决方案的防护措施是通过密闭机房保护，不与外界发生气体交换。下面是日本光伏电站的防护案例：
日本大部分地区靠近海边，在盐雾防护上有比较高的要求。下图示例为日本东京附近的一个鱼塘电站，逆变器机房采用全封闭式结构，与外部没有空气交换，逆变器为IP20防护等级，通过大功率空调的室内机－室外机方式进行散热，实现对盐雾和潮气的保护。
而该方案的缺点也非常明显：一是工业级空调带来的额外成本，二是空调自身维护工作量及故障点的增加，三是在夏天以及辐照强度高的中午，空调连续运行消耗大量电力，影响发电收益。所以此方案适合在电价补贴较高，初始投资较充裕的场景。
图6 电站概况图（1MW机房配置两台5.7KW的空调）
如果选择组串式解决方案，减少了直流配电柜（IP20），集中式逆变器（IP20）等低防护等级设备的应用，取而代之的是高防护等级的电气设备，包括组串式逆变器（IP65），交流汇流箱、通讯柜等其余设备均采用IP55以上的防护。目前国内部分厂家的组串式逆变器已经能够实现IP65的防护等级（外置风扇部分防护等级略低为IP55）。为进一步加强抗盐雾特性，笔者建议组串式逆变器机身采用全铝一体封闭式外壳（含盖板，机箱 ，散热器，气密性要好），无外置风扇设计（这点很关键，外置风扇是逆变器中最容易出现故障和被腐蚀地方之一），同时逆变器外壳需喷涂高耐候室外型涂层保护，散热器采取加厚阳极氧化氧化工艺，以及所有安装部件采取不锈钢等耐腐蚀材料，真正实现IP65防护，从而满足在盐雾和高湿环境下的应用。下面是海边试验外场的实际测试场景，逆变器经过近3年的长期测试，仍然保持稳定的运行，外观无任何锈蚀等痕迹。
图7 海南海边外场试验
盐雾和高湿环境，对电气设施的腐蚀问题，已经严重影响到电站的安全可靠以及长期的运行，需要在电站可研和方案设计之初就要引起足够的重视。组串式解决方案由于全系统设备防护等级高，无需增加额外的成本，维护和故障更换方便，责任界面清晰等优点，是盐雾高湿地区建站方案的最佳选择。同时选择信用等级高的合作伙伴和高质量的逆变器产品，不但能够获得最佳的发电性能和系统可靠性，降低运维风险和成本，更能够在未来电站再融资市场上获得更好的估值，形成商业的良性循环。