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 將來自各個光伏模組的直流電轉換為家庭和企業可用的交流電，受到了系統設計師和安裝人員的熱烈歡迎。它們每天都出現在更大、更複雜的太陽能裝置中，這種趨勢在短期內不會改變。對清潔能源的需求不斷增長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點；它們的使用壽命更長，因為它們不會暴露在高熱負荷和高功率下。此外，就微型逆變器而言，不存在單點故障，這意味著即使一個面板出現故障，整個系統仍然不受影響。一些公司已經開始構建智慧微型逆變器，這些逆變器是完全聯網的、軟體定義的逆變器，採用先進的電網功能開發而成。
由於新興市場紛紛搶先使用這些設備，因此在美國以外地區對微型逆變器的需求很高。印度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，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，2018 年全球太陽能微型逆變器市場的價值為 9.775 億美元，預計到 2025 年將達到 56.046 億美元，在 2019-2025 年的預測期內顯示出 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包含一個逆變器。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，提出了串聯逆變器的概念並實施。即使使用串聯逆變器，光伏系統也不適合作為家庭應用的隨插即用設備。因此，需要設計在光伏模組內部具有逆變器的系統，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聯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，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。串聯逆變器則不然
- 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，不需要像中央逆變器那樣單獨冷卻。因此，以熱的形式損失較少
- 具有成本效益微型逆變器單個而言比傳統逆變器便宜。當傳統逆變器出現故障時，更換成本很高，但對於微型逆變器而言，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
- 易於安裝使用微型逆變器安裝太陽能板更容易、更快捷，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。人們可以從最小的太陽能模組集開始，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
- 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）或可能導致整個系統性能下降的陰影問題方面存在技術挑戰，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，因此需要通信匯流排和通用監控系統，因為沒有像串聯逆變器那樣的板載顯示系統
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，微型逆變器已變得司空見慣。微型逆變器在住宅市場上最為成功，在住宅市場上，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一起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，為新研究提供了良好的空間。