微型逆變器：太陽能領域的全新遊戲規則改變者
微型逆變器是一種與太陽能陣列一起使用的設備，用於將產生的能量（直流電）轉換為家庭可用的電力（交流電）。自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庭和企業可用的交流電，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、更精密的太陽能裝置中出現，這種趨勢短期內不會改變。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。微型逆變器具有多種優勢；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，整個系統仍然不受影響。多家公司已開始構建智慧型微型逆變器，它們是完全聯網、軟體定義的逆變器，採用先進的電網功能開發而成。
微型逆變器在美國以外的需求量很大，因為新市場紛紛搶佔先機。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。幾家新公司已進入市場並發布了他們的產品，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 年的估值為 9.775 億美元，預計到 2025 年將達到 56.046 億美元，在 2019-2025 年的預測期內呈現 28.4% 的爆炸性複合年增長率。
微型逆變器背後的理念
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方式。為了解決這個問題，提出並實施了串列逆變器的想法。即使使用串列逆變器，光伏系統也不適合作為家庭應用的隨插即用設備。因此，希望設計在光伏模組內部安裝逆變器的系統，以確保每個模組的穩定運行和最大功率點追蹤 (MPPT)。
微型逆變器相對於串列逆變器或中央逆變器的優點和缺點
微型逆變器的優點
- 耐陰影 由於每個太陽能板的發電都獨立於其他面板，因此太陽能板的性能不會影響其相鄰的太陽能板。因此，陰影遮蔽的太陽能板不一定會降低其他太陽能板的性能，因為它們是獨立工作的。串列逆變器的情況並非如此
- 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，不需要像中央逆變器那樣進行單獨的冷卻。因此，以熱量的形式損失較少
- 具有成本效益 微型逆變器單獨比傳統逆變器便宜。當傳統逆變器發生故障時，更換成本很高，但在微型逆變器的情況下，它們發生故障的可能性要小得多，因為與傳統逆變器相比，它們必須處理的電量更少
- 易於安裝 安裝帶有微型逆變器的太陽能板要容易得多，而且速度更快，這與傳統逆變器相比，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。人們可以從最少的太陽能模組開始，並隨著需求和預算的增長而添加模組，而無需更換大型集中式逆變器
微型逆變器的缺點
- 更高的初始成本 微型逆變器的主要缺點之一是其更高的初始成本。但是，如果在安裝太陽能陣列（一系列太陽能板）時存在技術挑戰，或者存在可能導致整個系統性能不佳的陰影問題，則其成本是合理的
- 需要額外的監控設備： 由於每個逆變器都獨立位於太陽能板下方，因此需要一個通訊匯流排和一個通用的監控系統，因為像串列逆變器一樣，沒有板載顯示系統
結論
在陣列尺寸較小且最大化每個面板的性能是一個問題的情況下，微型逆變器已變得常見。微型逆變器在住宅市場中最為成功，在住宅市場中，面板的有限空間限制了陣列尺寸，並且來自附近樹木或其他物體的陰影通常是一個問題。太陽能系統的效率很低，並且與基於功率電子學的系統一起使用，以實現高效的能量採集。微型逆變器技術是一個即將到來的領域，為新研究提供了良好的空間。