太陽電池微型逆變器就是下一個藍海！

全球經濟走過金融海嘯之後，2010年半導體及光電產業看見了復甦的曙光，而象徵綠色能源之首的太陽能發電，也在2010年有了大幅度的成長。


全球經濟走過金融海嘯之後，2010年半導體及光電產業看見了復甦的曙光，而象徵綠色能源之首的太陽能發電，也在2010年有了大幅度的成長。專家估計，在未來幾年中，太陽能電池市場每年將有二至三成的成長率。而相對的，太陽能逆變器的價格也會隨之降低。由於目前逆變器佔整體太陽能系統成本的15～20％，價格算是偏高，在太陽能電池市場逐步普及之下，未來生產逆變器的廠商，在價格上仍有進一步降低的空間。


傳統太陽發電效率低 難普及


近年來，太陽能電池製造商持續致力於開發高效能太陽電池，但就以2010年2月的標準結晶矽太陽電池的最高光電轉換效率來看，面積156mm×156mm厚度為200μm的太陽電池，也只能達到19.3％的轉換效率。由於太陽電池模組的光電轉換效率並不高，因此要想從太陽電池模組獲得盡可能最大輸出功率的重任，就落到了逆變器身上。

據了解，逆變器的主要功能，是將電源的可變直流電壓輸入，轉變成為無干擾的交流正弦波輸出，既可供應設備使用之外，也可反饋給電網。如此不僅可實現交流與直流的轉換之外，逆變器還能執行其它功能，例如將電路斷開，避免電路因電流突波而損壞。此外，例如控制蓄電池充放電、儲存數據以及追蹤最大功率點（MPPT）等功能，都有助於提高發電的效率。


只不過，太陽電池若和一般電子設備的使用環境相比，太陽發電系統所處的環境更為惡劣。一般模組安裝在郊區或建築物頂樓，局部的雲朵陰影、不同的傾斜角度及向陽方位、污垢、不同的老化程度、細小的裂縫或不同的模組、不同溫度等問題，都會成系統的電壓不均衡，若太陽電池模組之間的電壓及電流不穩，整個太陽能發電系統便會出現調配不均的問題。另外，太陽能發電系統的使用時間越長，其發電量將減少，這也使得投資回報大幅下跌。


傳統的太陽電池存在結構性的缺陷，導致系統無法充分發揮其性能，加上系統的使用時間越長，效率便越低，這些缺點成了太陽電池發展的阻礙，以致於到今天太陽電池都難以大量普及。因此，太陽能系統面對的最大挑戰之一，就是透過逆變器來提升系統的整體性能。


微型逆變器提高發電效率


目前，逆變器效率可以達到97.2％左右，因此想要繼續提高其效率的空間非常有限。傳統逆變器與多個太陽能電池模組串聯的架構，容易在日照不均、電池性能不同等原因之下，使得輸出效率下降，進而導致整體太陽電池的輸出功率大幅降低。為了解決這個問題，市場上已經出現了單一太陽能電池模組配備逆變器及轉換器功能的新架構，也就是微型逆變器。微型逆變器可將各單一太陽電池模組的輸出功率進行最佳化，使得整體系統可得最大的輸出功率。


微型逆變器的原理，在於傳統太陽能系統中，所有太陽能板都連接至一個大型逆變器，也因此，整體系統性能的高低，就取決於性能最差的那塊太陽能板。萬一這塊太陽能板遇到如前述的狀況而影響其發電性能，整體效率也隨之降低。因此，太陽能系統新的發展趨勢，是將每一塊太陽能板都連接至許多小型逆變器，也就是微型逆變器。如此一來，性能較差的太陽能板，就不會影響整個系統的效率，同時還能提高整體太陽能發電的效率，加速系統初期成本的回收時間。


專家指出，微型逆變器可單獨追蹤每個模組的最大輸出功率，改善遮蔽問題，並大幅簡化了系統的線路設計。多家廠商看好微型逆變器的前景，並投入研發微型逆變器，目前微型逆變器市場雖仍小，但未來成長空間極大。也因此，專家認為微型逆變器將是未來的藍海市場。

http://mag.udn.com/mag/newsstand/storypage.jsp?f_ART_ID=312835 撰文／王岫晨 2011/05/03