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裝置，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，將來自各個光伏模組的直流電轉換為家庭和企業可用交流電的微型逆變器受到了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，這種趨勢在短期內不會改變。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。微型逆變器具有多項優勢；它們的使用壽命更長，因為它們不會暴露在高溫負荷和高功率下。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，這些逆變器是完全網路化、軟體定義的逆變器，採用先進的電網功能開發而成。
在美國以外，微型逆變器的需求量很大，因為新興市場爭先恐後地利用這些設備。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，2018 年全球太陽能微型逆變器市場的估值為 9.775 億美元，預計到 2025 年將達到 56.046 億美元，在 2019-2025 年的預測期內呈現出 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。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，理想的做法是設計在光伏模組內部配備逆變器的系統，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的產生獨立於其他面板；太陽能板的性能不會影響其相鄰的太陽能板。因此，有陰影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，不需要像集中式逆變器那樣進行單獨冷卻。因此，以熱的形式損失較少
- 具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，但在微型逆變器的情況下，由於它們必須處理的電量比傳統逆變器少，因此它們不太可能發生故障
- 易於安裝安裝帶有微型逆變器的太陽能板更容易、更快速，與傳統逆變器相比，可降低安裝成本
- 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，並隨著需求和預算的增長添加模組，而無需更換大型集中式逆變器
微型逆變器的缺點
- 較高的初始成本微型逆變器的主要缺點之一是其較高的初始成本。但是，如果在安裝太陽能陣列（一系列太陽能板）方面存在技術挑戰，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，因此需要一條通信總線和一個通用監控系統，因為沒有像串列逆變器那樣的板載顯示系統
結論
在陣列尺寸較小且最大限度地提高每個面板的性能是一個問題的地方，微型逆變器已變得司空見慣。微型逆變器在住宅市場中最為成功，在住宅市場中，用於面板的空間有限，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，並且與基於電力電子系統的系統一起使用，以實現高效的能量收集。微型逆變器技術是一個即將到來的領域，並為新的研究提供了良好的空間。