不同于傳統(tǒng)的組串式逆變器系統(tǒng)，微型逆變器技術讓光伏發(fā)電系統(tǒng)更加安全、高效、智能。微型逆變器系統(tǒng)中組件間相關并聯(lián)，系統(tǒng)中不存在直流高壓;獨立MPPT設計使每一塊組件都能達到最大的輸出功率，相比于相同條件下的傳統(tǒng)系統(tǒng)，可以多發(fā)高達25%的電;而組件級別監(jiān)控，可以更高效便捷的掌握每一塊組件工作情況，方便光伏系統(tǒng)運維。

　　

　　目前全球能夠量產(chǎn)微型逆變器的制造企業(yè)屈指可數(shù)，APsystems昱能科技是其中一家明星公司。昱能科技于2009年9月在美國硅谷創(chuàng)立，2010年3月主創(chuàng)團隊回到國內(nèi)并在浙江嘉興成立合資公司。昱能科技專注于組件級電力電子(包括微型逆變器、優(yōu)化器、快速關斷等)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。目前，昱能微型逆變器出貨量穩(wěn)居全球前三。

　　

　　近日，記者采訪了昱能科技CTO羅宇浩博士，羅博士與昱能科技董事長兼CEO凌志敏博士都為美國半導體芯片行業(yè)出身。作為一家擁有海外技術基因的公司，昱能科技對智能逆變器未來的技術發(fā)展方向有著自己的思考。此外，羅宇浩博士也向記者詳細介紹了美國加州在智能逆變器方面的研究經(jīng)驗和行業(yè)標準。

　　

　　記者：微型逆變器的優(yōu)勢在哪里?

　　

　　羅宇浩：微型逆變器最核心的技術就是對單塊件進行逆變，整個微逆系統(tǒng)沒有直流高壓存在。而傳統(tǒng)逆變器在工作時是存在直流高壓的，需要額外添加設備才能進行關斷。當然這也能滿足電力安全標準，但是還是有風險。微型逆變器從本質(zhì)上來看更適合分布式，特別是小型家庭系統(tǒng)。這項技術實際上到2009年才真正進入商用，由美國Enphase公司將微型逆變器實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

　　

　　全球來看，微型逆變器公司大概有20家，但真正能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的公司目前不超過5家。昱能從2011年推出產(chǎn)品，在2013年-2014年，我們的全球出貨量就排在第二位，2017年全球銷售份額預計占到10%左右。

　　

　　記者：美國逆變器成本是怎樣的?

　　

　　羅宇浩：同公司類似型號的設備，美國成本要比中國多一倍左右。而且美國戶用光伏系統(tǒng)價格很高，所以它有足夠的空間來容納逆變器的價格。

　　

　　記者：微型逆變器的價格一直比較高，現(xiàn)在成本降到什么程度了?

　　

　　羅宇浩：這項技術的本質(zhì)決定了它的成本比較高。如果按照美國強制的安全要求，包括快速關斷、防拉弧等，傳統(tǒng)的逆變器需要使用額外的設備才能滿足這些要求，但微型逆變器則不需要，而且微型逆變器能夠?qū)崿F(xiàn)組件級別的功率最大應用化，傳統(tǒng)的逆變器實現(xiàn)不了。傳統(tǒng)系統(tǒng)如果要實現(xiàn)功率優(yōu)化功能，需要將每塊件都配合優(yōu)化器使用。此外，如果要實現(xiàn)監(jiān)控每塊組件的發(fā)電情況，還需要添加監(jiān)控器的成本。

　　

　　傳統(tǒng)系統(tǒng)添加了關斷器、功率優(yōu)化器等設備，那么必定會帶來系統(tǒng)成本的增加。微型逆變器技術正不斷發(fā)展，成本也在不斷下降。從昱能剛剛開始推出產(chǎn)品發(fā)展至今，成本已經(jīng)下降了接近80%。如此一來，相比于增加了關斷、優(yōu)化功能的傳統(tǒng)系統(tǒng)，微逆系統(tǒng)不僅無直流高壓，在成本上也已經(jīng)頗具優(yōu)勢。

　　

　　記者：目前昱能的出貨量達到了多少?

　　

　　羅宇浩：我們已經(jīng)有超過40000套微型逆變器光伏發(fā)電系統(tǒng)在世界多個國家及地區(qū)建立并平穩(wěn)運行，包括澳洲、北美、南美、歐洲、中國等數(shù)十個國家及地區(qū)。逆變器出貨量達到了100萬臺，不過絕大部分在海外市場銷售，中國銷售量不到5%。

　　

　　記者：已經(jīng)盈利了嗎?

　　

　　羅宇浩：我們從2013年就開始盈利了。與其他逆變器企業(yè)不同，昱能是不做生產(chǎn)的，我們只有研發(fā)和銷售，生產(chǎn)制造外包，我們付加工費。

　　

　　記者：美國在逆變器方面的標準是怎么樣的?

　　

　　羅宇浩：美國以小型、家庭光伏為主，加州新出的逆變器標準我們簡稱為“Rule21”，Rule21是由加州公共事業(yè)委員會制定的加州ElectricTariffRule21的逆變器相關修訂方案，是一項與UL1741SA共同使用的原始要求解釋文件。UL標準是美國逆變器行業(yè)的行業(yè)標準。Rule21規(guī)定了與UL1741SA測試方法合并使用的具體參數(shù)設置。

　　

　　這個標準由加州幾個電力公司主導制定。主要分為幾個階段。

　　

　　目前第一階段增加了逆變器高低壓穿越、軟啟動、無功調(diào)節(jié)這幾個功能標準，使逆變器更加適應電網(wǎng)，支持電網(wǎng)需求響應、調(diào)度等工作。同時，減少光伏系統(tǒng)、風能對電網(wǎng)的沖擊。

　　

　　現(xiàn)在，所有的逆變器都必須要通過這個標準才能夠在加州使用。目前已經(jīng)強制執(zhí)行的是加州、夏威夷和賓夕法尼亞等，其他州正逐步采用中。

　　

　　第二、第三階段，主要會在逆變器的通訊功能方面加強要求，未來電力公司就可以監(jiān)控這些設備。

　　

　　預計未來三年內(nèi)就可以完成這三個階段。

　　

　　記者：針對于這個標準，國內(nèi)企業(yè)目前的產(chǎn)品情況是如何的?

　　

　　羅宇浩：德國三年前就是這個標準了。在產(chǎn)品功能上，我相信國內(nèi)的逆變器公司是可以做到的，但在技術細節(jié)和成本上還不太成熟。因為美國至少有70%-80%的市場都在加州，國內(nèi)的逆變器只要在美國銷售，都需要通過這個標準。

　　

　　記者：國內(nèi)有沒有在制作類似的逆變器相關標準?

　　

　　羅宇浩：國內(nèi)還沒有與逆變器有關的強制標準，目前中國更關注如何降低成本方面。不過現(xiàn)在國內(nèi)研討會還是蠻多的，因為這些標準跟安全性相關。但總體來講，國內(nèi)離制定強制標準階段還有一段很長距離。

　　

　　美國電力法上的標準比認證標準更高一級別。2014-2017年，美國電力法加入了很多對安全的要求，在逆變器層面，需要有快速關斷裝置、防拉弧保護等。國內(nèi)絕大部分的逆變器比較欠缺，傳統(tǒng)的逆變器品牌需要添加新的設備才能達到這些功能?，F(xiàn)在美國甚至要求逆變器要達到組件級別的關斷功能，在2019年1月份強制執(zhí)行。

　　

　　記者：目前逆變器行業(yè)還存在哪些技術問題?

　　

　　羅宇浩：主要還是安全功能。比如防拉弧保護，雖然很多公司的產(chǎn)品都有防拉弧功能，但在具體的系統(tǒng)里，拉弧的種類非常多，拉弧強度也不一樣。如何做到可靠穩(wěn)定地發(fā)現(xiàn)真正的拉弧，但不會錯誤報警，這里還存在諸多挑戰(zhàn)。其次，組件級別的快速關斷功能也存在技術難題。

　　

　　當然，降低成本是一個持續(xù)的工作，傳統(tǒng)的逆變器是用硅器件，現(xiàn)在有新型的半導體器件和微電子芯片，包括數(shù)據(jù)處理芯片、物聯(lián)網(wǎng)芯片等，這些新技術都可以提高逆變器效率，從而降低成本。微型逆變器的核心就是用半導體和芯片來替代傳統(tǒng)器件。