全解光伏微逆變器的今生前世

逆變器是太陽(yáng)能光伏系統中的關(guān)鍵設備。太陽(yáng)能光伏電池將光能轉換為直流電，再通過(guò)逆變器將直流電逆變成50赫茲、230/400伏的三相或230V的單相交流電。

　　根據逆變器在光伏發(fā)電系統中的用途可分為獨立型電源用和并網(wǎng)用二種。根據波形調制方式又可分為方波逆變器、階梯波逆變器、正弦波逆變器和組合式三相逆變器。對于用于并網(wǎng)系統的逆變器，根據有無(wú)變壓器又可分為變壓器型逆變器和無(wú)變壓器型逆變器。

　　而目前市場(chǎng)上用到光伏系統里最多的是集中式逆變器，所謂集中式逆變器，就是將一個(gè)太陽(yáng)能光伏電池串聯(lián)后，達到一個(gè)高壓直流，在通過(guò)逆變器轉換為交流。但是在光伏電站里，太陽(yáng)能光伏電池組件，局部的陰影、不同的傾斜角度及面向方位、污垢、不同的老化程度、細小的裂縫以及不同光電板的不同溫度等容易造成系統失配導致輸出效率下降的弊端，進(jìn)而導致整體的輸出功率大幅降低，因此這也成為集中式逆變器難以解決的問(wèn)題。

　　為了解決這一問(wèn)題，近年來(lái)出現即“微逆變器”及“微型轉換器” 新架構。既在每個(gè)太陽(yáng)能電池模塊配備微型逆變電源，通過(guò)對各模塊的輸出功率進(jìn)行優(yōu)化，使得整體的輸出功率最大化。即使部分電池板受到陰影、灰塵覆蓋等情況的影響，逆變電源優(yōu)化器仍可以跟蹤最佳的局部MPP（最大功率點(diǎn)），可挽回超過(guò)57%損失的發(fā)電量。同時(shí)，電源優(yōu)化器將輸入電壓/電流轉換為不同的輸出電壓/電流，以最大限度提高系統中的能量傳輸。

　　微逆變器定義

　　微逆變器技術(shù)提出將逆變器直接與單個(gè)光伏組件集成，為每個(gè)光伏組件單獨配備一個(gè)具備交直流轉換功能和最大功率點(diǎn)跟蹤功能的逆變器模塊，將光伏組件發(fā)出的電能直接轉換成交流電能供交流負載使用或傳輸到電網(wǎng)。

　　當電池板中有一塊不能良好工作，則只有這一塊都會(huì )受到影響。其他光伏板都將在最佳工作狀態(tài)運行，使得系統總體效率更高，發(fā)電量更大。在實(shí)際應用中，若組串型逆變器出現故障，則會(huì )引起幾千瓦的電池板不能發(fā)揮作用，而微型逆變器故障造成的影響相當之小。

　　微型逆變器幾大優(yōu)點(diǎn)

　　1、盡量提高每一逆變電源模塊的發(fā)電量，跟蹤最大功率，由于對單塊組件的最大功率點(diǎn)進(jìn)行跟蹤，可大大提高光伏系統的發(fā)電量，可提高25%。

　　2、通過(guò)調整每一排光電板的電壓和電流，直至全部取得平衡，以免系統出現失配。

　　3、此外，每一模塊都具備監控功能，降低系統的維護成本，操作更加穩定可靠。

　　4、配置靈活，在家用市場(chǎng)可以按照用戶(hù)財力安裝光伏電池大小

　　5、無(wú)高壓電、更安全，安裝簡(jiǎn)單，更快捷，維護安裝成本低廉，對安裝服務(wù)商依賴(lài)性減少，使太陽(yáng)能發(fā)電系統能由用戶(hù)DIY.

　　6、成本與集中式逆變器相比成本相當，甚至更低。

　　微逆變器的發(fā)展

　　微逆變器的概念由來(lái)已久。10年前艾思瑪（SMA）公司就考慮開(kāi)發(fā)該產(chǎn)品，但是最后又決定不做了。從那時(shí)起，其他的公司就不斷改進(jìn)硬件和軟件，使得微逆變器更具吸引力。位于美國加州的，由3名來(lái)自NASA的工程師創(chuàng )立的Enphase公司08年開(kāi)始商業(yè)化的量產(chǎn)，并且于當年已經(jīng)銷(xiāo)售了好幾萬(wàn)套產(chǎn)品。隨后Enphase獲得幾次風(fēng)投后于今年在美納斯達克交易所上市，成為全球第一的微型逆變器制造商。

　　在逆變器行業(yè)另外一件最引人注目的事件是該逆變器龍頭艾思瑪2009年9月宣布，為增加其在光伏技市場(chǎng)的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢，已經(jīng)收購了位于荷蘭的從事微逆變器研發(fā)的OKE公司。OKE成立于1984年，是較早進(jìn)行微逆變器開(kāi)發(fā)的廠(chǎng)商， SMA將采用OKE的技術(shù)開(kāi)發(fā)自己的產(chǎn)品線(xiàn)。SMA計劃在今年發(fā)布自己的組件逆變器系列。業(yè)界認為這次收購將改變微逆變器市場(chǎng)的格局。

　　傳統逆變器供應商SMA、Power-One和SunPower，也曾表示于今年推出微型逆變器，其他的競爭對手還包括Siemens和AdvancedEnergyIndustries。

　　最有名的微逆變器廠(chǎng)家

　　Enphase Energy成立于2006年，總部位于加州，從事設計、開(kāi)發(fā)和銷(xiāo)售太陽(yáng)能光伏微逆變器，產(chǎn)品應用于住宅和商業(yè)太陽(yáng)能系統。Enphase Energy是全球最知名的微型逆變器廠(chǎng)商，也是全球第一的微型逆變器制造商，該公司于2012年一季度在納斯達克交易所上市，其在美國市場(chǎng)占有率高達35%。