太阳能逆变器设计的趋势

由于能源成本日益攀升，太阳能发电正逐渐成为一项可行的替代能源。德国政府通

过立法，推出各种激励手段积极鼓励可再生能源的使用

(如《再生能源法》

 

“Energieeinspeisungsgesetz”)，受此驱使，至 2007 年，该国一直是全球最大的太阳能市
场。而现在，其它国家已超过德国，例如西班牙在

2008 年的新建太阳能发电厂数量居全

球之冠，而意大利、法国和美国的已安装太阳能发电容量预计将呈大幅增长。多种激励措
施推动需求走高，继而刺激产能增长。但由于最近全球经济危机的爆发和

2008 年西班牙

对太阳能市场的激励措施突然撤销，致使太阳能芯片供大于求，导致价格下跌

40%-

50%。 这使得光伏技术更接近所谓的“平价电价”(grid parity)目标，亦即太阳能发电成本
与目前电能市价相当。预计在

2015 年，德国将可实现均一电价。

　　太阳能模块产生一个直流电压，太阳能逆变器再把这一直流电能转换为交流电能，
然后接入电网。本文将探讨太阳能逆变器设计的最新趋势。

　　其中一个重要趋势是采用更高的功率。现在，峰值发电量超过

100kW 的太阳能发电

厂越来越普遍，而较小规模的发电系统也存在这种趋势：平均功率从

5kWp 提高到

10kWp。

图

1 常见太阳能逆变器拓扑：升压＋H-桥

升压＋

H-桥拓扑是太阳能逆变器极为常用的拓扑之一，是一种两级非隔离拓扑。其第一

级是升压级，用于把模块的可变输出电压

(例如 100V – 500V)升高到更大的中间电压，

后者必须大于实际峰值主线电压

(如 230V x sqrt(2)，或>325V)。该升压级还有一个重要作

用，就是为了实现效率最大化，太阳能模块必须运作产生尽可能大的功率，而太阳能模
块的功率

 曲线可通过输出电流乘以输出电压数值获得。功率特性中有一个最大点，被称

为

“最大功率点”或 MPP，而这精确位置会随着模块的类型、温度和日照阴影等因素而变