微型逆變器：太陽能產業的新變革

微型逆變器：太陽能產業的新變革

微型逆變器是一種與太陽能陣列搭配使用的裝置，用於將所產生的能量（直流電）轉換為家用可用的電力（交流電）。自從不到十年前進入太陽能市場以來，微型逆變器 將來自個別光伏模組的直流電轉換為家用和商用交流電，受到系統設計師和安裝人員的熱烈歡迎。它們每天都在更大、更複雜的太陽能裝置中出現，這種趨勢不會很快改變。對清潔能源日益增長的需求是太陽能市場增長的主要驅動力之一。因此，多家公司正在開發太陽能微型逆變器。微型逆變器提供多種好處；它們的使用壽命更長，因為它們不會暴露於熱負荷和高功率。此外，在微型逆變器的情況下，沒有單點故障，這意味著即使一個面板出現故障，整個系統仍保持不受影響。一些公司已經開始建造智能微型逆變器，這些逆變器是完全網絡化的、軟體定義的逆變器，並使用先進的電網功能進行開發。

由於新興市場紛紛抓住該裝置的優勢，微型逆變器在美國以外的需求量很大。印度的科學家正在印度設計和整合基於微型逆變器的系統。幾家新公司已經進入市場並發布了他們的產品，其中包括兩家最大的光伏逆變器製造商，SMA 和 Power-One。根據 UnivDatos Market Insights 發布的報告，全球太陽能微型逆變器市場在 2018 年的價值為 9.775 億美元，預計到 2025 年將達到 56.046 億美元，在預測期 2019-2025 年期間顯示出 28.4% 的爆炸性複合年增長率。

微型逆變器的理念

傳統的太陽能系統僅由一個逆變器組成。因此，如果逆變器發生故障，則沒有替代的能量傳輸。為了解決這個問題，提出了並實施了組串逆變器的想法。即使使用組串逆變器，光伏系統也不適合作為家用電器的即插即用設備。因此，期望設計在光伏模組內具有逆變器的系統，這可確保每個模組的穩定運行和最大功率點追蹤 (MPPT)。

微型逆變器相較於組串或集中式逆變器的優缺點

微型逆變器的優點

• 耐陰影由於每個太陽能板都獨立於其他面板產生電能；太陽能板的性能不會影響其相鄰的太陽能板。因此，被遮蔽的太陽能板不一定會降低其他太陽能板的性能，因為它們是獨立運作的。組串逆變器則不然
• 無需空氣冷卻微型逆變器是非常小的逆變器，可以安裝在太陽能板的背面。由於其尺寸，不需要像集中式逆變器那樣進行單獨冷卻。因此，以熱的形式損失的能量較少
• 具有成本效益微型逆變器單獨而言比傳統逆變器便宜。當傳統逆變器發生故障時，更換成本很高，但對於微型逆變器而言，它們不太可能發生故障，因為與傳統逆變器相比，它們必須處理的電量較少
• 易於安裝使用微型逆變器安裝太陽能板比傳統逆變器更容易、更快，從而降低了安裝成本
• 靈活性微型逆變器的主要優點之一是其靈活性和可擴展性。可以從最少的太陽能模組開始，並根據需求和預算增加模組，而無需更換大型集中式逆變器

微型逆變器的缺點

• 較高的初始成本微型逆變器的一個主要缺點是其較高的初始成本。然而，在安裝太陽能陣列（一系列太陽能板）存在技術挑戰或陰影問題可能導致整個系統性能不佳的情況下，其成本是合理的
• 需要額外的監控設備：由於每個逆變器獨立地位於太陽能板下方，因此需要通訊匯流排和通用的監控系統，因為沒有像組串逆變器那樣的板載顯示系統

結論

在陣列尺寸較小且關注最大化每個面板性能的情況下，微型逆變器已變得常見。微型逆變器在住宅市場上最成功，在住宅市場中，面板的有限空間限制了陣列尺寸，並且附近樹木或其他物體的遮蔽通常是一個問題。太陽能系統效率低下，並與基於電力電子系統配合使用，以實現高效的能量收集。微型逆變器技術是一個新興領域，並為新的研究提供了良好的空間。