太陽能串列型逆變器、優化器和微型逆變器大對決

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太陽能逆變器是整個光電系統的心臟，當模組將太陽能轉換成DC電流後，需要逆變器將DC轉換成AC電流才能讓家中的電器運作。市場上最常見的太陽能電力電子技術有串列型逆變器、優化器和微型逆變器，我們將在這篇文章中跟各位分享各個技術的優缺點，讓您可以在全盤了解後做出最好的投資決定。

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串列型逆變器、優化器和微型逆變器的優缺點

串列型逆變器、優化器和微逆變器主要差別在於電力電子元件安裝的位置，以下為不同優缺點的一覽表。

逆變器技術	優點	缺點
串列型逆變器	容易保養技術成熟，可靠度佳價格便宜	只能監控串列的發電資料只能MPPT優化串列未來擴充系統需要購買新的逆變器
優化器	單片MPPT可減少區域性遮蔭對發電的影響可監控單片發電資料可針對單片模組快速關斷	未來擴充系統需要購買新的逆變器屋頂上的電子元件不易維修
微型逆變器	單片MPPT可減少區域性遮蔭對發電的影響可監控單片發電資料可針對單片模組快速關斷未來擴充系統很簡單和市電一樣的低電壓相對安全	價格最貴屋頂上的電子元件不易維修

接下來我們將一一分析每種逆變器技術的差異。

串列型逆變器是市場上最常見、也最成熟的逆變器技術，此技術造就了傳統逆變器大廠如SMA、台達電、Fronius、和KACO，串列型逆變器可將模組矩陣發出的DC電流轉換成匹配市電的AC輸出。

在一個串列型逆變器系統中，每一個模組串只需要使用一個逆變器，一整串模組需要疊加到幾百伏特的高電壓才能啟動逆變器，每個逆變器的MPPT可優化整串模組的發電輸出，讓系統在任何日照下都維持在最佳發電狀態。

串列型逆變器通常安裝在一樓或方便維修的地方，所以此種太陽能系統比較好維護。

因為串列型逆變器只能優化整串模組的發電效率，當鳥屎、樹葉、煙囪等障礙物造成區域性遮蔭，逆變器的MPPT演算法無法將發電衰退的模組獨立優化。

當遮蔭和無遮蔭的模組發電效能出現差異，整串模組的發電輸出將全面下降。

MLPE是模組端電力電子元件的縮寫，是一種逆變器技術架構在每片模組背後安裝電子元件，可逐一模組達到MPPT優化的功能，並有效解決太陽能系統區域性遮蔭的問題。

MLPE在每一片太陽能板背後都安裝了電力電子元件，讓每片模組可個別被MPPT優化發電輸出，除此之外也有其他特殊的優點。

模組端MPPT可獨立優化各個模組，不論是被遮蔭或髒汙影響的模組，其發電輸出可跟正常模組分開，所以即使同一個系統中有區域性遮蔭，正常的模組還是可以維持在最佳發電狀態。

分散式的MLPE可個別測量模組的發電資料，所以在監控系統上能看到每個獨立模組的發電資料，讓維運人員更即時的找到問題模組的位置。

其中一個太陽能系統的缺點是在白天火災時，如果消防隊要對系統灑水救火，會有觸電的風險，而MLPE的存在可以輕易的快速關斷一個模組的發電輸出，讓消防人員在救火時更安全。最常見的MLPE有優化器和微型逆變器，我們將逐一討論兩個的差異。

電力優化器的設計架構將逆變器中的MPPT元件跟主要的逆變器分開，並在每片模組上安裝獨立的MPPT電路，解決區域性遮蔭的問題。業界領先的優化器品牌有SolarEdge和Tigo。

優化器的MLPE元件主要功能是把太陽能板的非穩壓DC輸出轉換成穩壓的DC電流，再輸入串列型逆變器，除了在每個模組上安裝優化器以外，太陽能系統的安裝架構和串列式系統相同。

因此一個SolarEdge逆變器通常安裝在容易維護的位置，而安裝在模組背後的優化器需要有極高的可靠度，避免在使用的過程中萬一出現損壞，需要維修人員爬到屋頂上更換。

微型逆變器主要是將一個低電壓、低功率的逆變器縮小並提升可靠度，安裝在每一片模組上。業界知名的微型逆變器是Enphase。

微型逆變器的設計比傳統逆變器輕巧，可以輕易的在每片模組背後安裝一台逆變器，直接將模組的DC輸出轉換成AC再併聯起來增加整體系統的容量。這種系統有別於傳統逆變器，使用併聯的設計，因此在安裝時不需要思考串聯模組的數量，所以在設計上更簡單。

雖然微型逆變器擁有MLPE的各項優點，但是因為安裝在屋頂上的元件相對複雜，所以微逆變器價格比較貴，而且沒有其他技術可靠。

您選擇逆變器的決定應該跟所需要安裝的太陽能應用有關。

地面型電廠以及大型商用系統會有較多的價格考量和維運需求，所以可以考慮價格優惠和易維修的串列型逆變器。如果商用型系統偶爾會有遮蔭，可以考慮使用優化器強化遮蔭時的發電量，並使用單片模組監控系統增加維運效率。微型逆變器最適合小型的家用型屋頂，主要是因為小屋頂不好設計模組串列，最適合併聯型的微型逆變器。

如果要進一步了解有成精密的太陽能模組技術，請聯絡我們。