太陽能電池面板的整體輸出功率大幅降低,主要是因為部分模組損壞(冰雹、風壓、風振、雪壓、雷擊)、局部陰影、污垢、傾斜角度、方位、不同的老化程度、細小的裂縫..等問題,這些問題都會造成系統配置失調,導致輸出效率下降的瑕疵,這 些都是傳統集中式逆變器難以克服的問題。 太陽能發電成本比例:模組(40~50%)、施工(20~30%)、逆變器(<10%),從成本比重來看,施工成本高達1/3,如果在生產中就直接將逆變器裝在模組上,可以大幅降低整體發電成本 。
為了克服這樣的問題,于2008年發展出微型逆變器(microinverter)應用于太陽能模組,也就是每一個DC直流的太陽能模組都配備一個將直流(DC)直接轉換成交流(AC)的小型逆變器, 它可以直接裝在模組背后或是固定架上,透過micro inverter的追蹤,每個模組都可以操作在95%以上的最高功率點(系統99.5%以上的時間是正常運作),這樣的優點就是針對每一個模組的輸出功率進行最佳化,使整個太陽能發電系統的輸出功率獲得最高,對于設計架構來說,就算是部分模組受到陰影、熱班、灰塵覆蓋…等情況影響,也能夠挽回超過57%損失的發電量,另外其電力傳輸值接的是AC電源,不需要複雜與專業的串併聯,直接採用 併聯輸出,還可以降低電源傳遞間的衰減,最近的研究表示模組裝設微逆變器可以提高20%的能量收集,單一模組提供標準交流頻率電源,每一個模組設有電弧保護,可以降低電弧發生機率。由此可知,集中型逆變器的故障率高,必須要經常更換,其壽命大約只有模組的一半,若我們採用微型逆變器其輸出功率較低,可以提高逆變器的使用壽命。
由于每一個模組背后都是小型逆變器,模組不需要再配置另外的通訊線材,可以直接透過交流電源的輸出電線,直接進行網路通訊,只需要在插座上裝置一個電力線網路橋接器(Power line Ethernet Bridge),不需另外架設通訊線,使用者可以直接透過電腦網頁、iPhone、黑莓機、平板電腦..等,觀看到每一個模組的運轉狀態(功率輸出、模組溫度、故障訊息、模組識別碼) ,如果有異常的話可以馬上進行維修或是更換,讓整個太陽能發電系統可以運作順暢。
交流模組的輸出端子:
交流輸出(AC output)、直流輸出(DC output)、控制單元(Control Interface)
交流太陽能模組的英文稱呼:
AC solar PV module ac pv module AC photovoltaic module AC Module PV systems composed of AC modules AC module-composed PVAC Module
專有簡稱:
CVCF:定電壓、定頻率
EIA(Energy Information Administration)美國能源情報署
EMC:包括EMI(電磁干擾)及EMS(電磁耐受性)兩部份
EMI(電磁干擾):機器本身在執行應有功能的過程中所產生不利于其他系統的電磁雜訊
ETL:美國電子測試實驗室
MFGR:製造商
HALT:Highly Accelerated Life Test,加速壽命測試
HAST(Highly Accelerated Stress Test):加速應力測試
HFRE:高頻整流器
HFTR:高頻變壓器
MEOST[Multiple Environment Over Stress Tests]:多種環境壓力測試
MIC(microinverter):微逆變器
Micro-inverters:微型逆變器
MPPT[Maximum Power Point Tracking]:最大功率點追蹤
MTBF:平均故障間隔時間
NEC:國家電氣規范
PVAC Module:交流太陽能模組
VVVF:改變電壓、改變頻率
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