電源優(yōu)化解決太陽(yáng)能光伏的技術(shù)窘境

目前的太陽(yáng)能系統都試圖利用中央逆變器的特殊算法解決這個(gè)失配問(wèn)題。這種稱(chēng)為最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)技術(shù)的特殊算法, 可以調整光伏系統直流線(xiàn)路上的電壓，以便捕獲盡可能多的能量。這種方法的局限是，逆變器無(wú)法深入“看到”光伏陣列上的模塊和串，因此只能作緩慢而有限的調整。

電源優(yōu)化器方案

2008年，美國國家半導體首次將電源優(yōu)化技術(shù)，或稱(chēng)“電源優(yōu)化器”引入市場(chǎng)。其特點(diǎn)是在光伏模塊上利用核心模擬電路技術(shù)及電源管理芯片，提高太陽(yáng)能光伏系統的輸出效率。

過(guò)去一年多，集成電路與太陽(yáng)能光伏模塊供應商已進(jìn)一步加強了彼此間的合作。例如，為太陽(yáng)能系統提供分布式集成電路及電源優(yōu)化器的美國國家半導體，已宣布與全球最大的晶體硅光伏模塊供應商尚德公司(Suntech)建立了合作關(guān)系。

對于太陽(yáng)能系統來(lái)說(shuō)，引進(jìn)集成電路會(huì )有增值作用，因為電源優(yōu)化器的主要目的是恢復因某一模塊受損而失掉的能量，并確保隨時(shí)提高每一光伏模塊的能效。電源優(yōu)化器的主要作用是通過(guò)MPPT技術(shù)提供DC/DC優(yōu)化，研究顯示，電源優(yōu)化器可以在太陽(yáng)能系統長(cháng)達25年的壽命周期內將能量采集量提高25%。

目前市場(chǎng)上有幾種不同的DC/DC電源優(yōu)化器解決方案，我們必須深入研究其差別，因為不同的架構有不同的效果。例如，當調整某一受損串內模塊的MPPT時(shí)，部分模塊的電壓需要下調，另一部分需要調升。這個(gè)升/降壓架構的優(yōu)點(diǎn)是可以提高能量收集量，并提供最有效的設計方法。部分優(yōu)化器只提供降壓功能，雖然從電源轉換效率的角度看，這個(gè)設計可以發(fā)揮較高的效率，但能量收集量未必能相應提高。此外，部分優(yōu)化器只提供升壓功能，其優(yōu)點(diǎn)是可將模塊的電壓提高至與直流線(xiàn)路電壓相等的水平，但缺點(diǎn)是電流較高以及輸入電壓范圍較小，因此較難在有陰影的情況下充分發(fā)揮系統的性能。

雖然所有的新技術(shù)都需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才會(huì )獲業(yè)界接受及不斷優(yōu)化，但由于電源優(yōu)化器不但性能可靠，而且芯片商還提供媲美太陽(yáng)能模塊廠(chǎng)商的保修服務(wù)，因此其市場(chǎng)需求持續增長(cháng)，而且升勢強勁。模塊廠(chǎng)商都明白，若要產(chǎn)品有較好的銷(xiāo)路，不但要保證工藝，而且還要保證性能穩定可靠。引進(jìn)DC/DC電源優(yōu)化技術(shù)能提高太陽(yáng)能系統在整個(gè)生命周期內的能量采集量，加上本身又有25年的維護保證，那么規?；南到y安裝公司以及設計、采購、施工(EPC）承包商都愿意采用這種產(chǎn)品。從技術(shù)角度看，更高的峰值效率(高達99.5%)、安全性、以及可與各類(lèi)逆變器兼容等特性，有助于吸引更多系統安裝公司及工程總承包商