太陽能發電目前是全球最有投資前景的熱點市場之一。歐盟目前是全球光伏發電量最大的地區。在2008年，這個區域占全球光伏發電量的80%。歐盟預計在2020年，太陽能光伏發電將占歐盟總發電量的12%。日本也是太陽能發電的強國，一般家庭都可以使用太陽能光伏裝置發電。到2020年，日本的太陽能發電量將會達到2005年的20倍左右；到2030年，將達到40倍左右。美國奧巴馬政府則出臺一系列鼓勵發展新能源的政策，計劃到2025年要使可再生能源發電量占到電力供應總量的25%。

中國也不例外，中國政府近年內也出臺了一系列發展可再生能源的政策，其中以《關于實施金太陽示范工程的通知》最為引人注目。該通知重點內容就是要大力支持用戶側并網光伏發電、獨立光伏發電、大型并網光伏發電等示范項目建設，以及硅材料提純、并網運行等光伏發電關鍵技術產業化和相關基礎能力建設。

專家估計，中國可再生能源發電所占的比重在2020年將占中國總發電量的15%，其中并網光伏發電將達到2000萬千瓦，而目前全中國的太陽能裝機容量約30萬千瓦，其間蘊含的巨大商機不言而喻。

太陽能逆變器是關鍵

太陽能逆變器是太陽能并網發電系統中最關鍵的電子組件，其主要功能是將收集到的可變直流電壓輸入轉變為無干擾的交流正弦波輸出，既可供設備使用，也可反饋給電網。其它組件包括光伏(PV)面板陣列、蓄電池、局域配電系統和變壓器。

英飛凌科技(中國)公司家電及工業功率器件市場經理陳子穎認為，中國目前主要發展的是中大功率太陽能發電系統，金太陽示范工程財政補助資金管理暫行辦法規定，單個項目裝機容量不低于300kWp。他說：“隨著單機功率增大，太陽能逆變器受技術和器件限制，電路形式就比較單一，主要還是三相逆變橋。”

飛思卡爾MCU部資深產品經理張明峰也表示，目前大型太陽能發電站均采用三相逆變器。他說：“通過低頻變壓器進行并網發電，可以是低壓并網，變壓器僅作為電氣隔離裝置；也可以是中高壓并網，變壓器作為升壓和電氣隔離裝置。”

一般來講，大型光伏發電的發電功率較大，從幾百千瓦到幾個兆瓦。而在家用型太陽能發電市場上，戶用小型太陽能發電站則主要采用幾百瓦到幾千瓦功率級別的單相逆變器。

目前，家用型太陽能逆變器較常采用的智能控制芯片供應商包括TI、飛思卡爾、NSC、Microchip和英飛凌等，功率器件供應商包括IR、英飛凌、ST、飛兆、東芝、Vishay和Mitsubishi等。

實際上，除了實現交直流的轉換之外，逆變器還能執行其它功能。如將電路斷開、避免電路因電流突波而損壞，此外，還能為電池充電、對數據的使用和性能進行存儲，以及跟蹤最大功率點(MPPT)等，以盡可能提高發電的效率。

“提高中大功率太陽能發電系統能源效率，逆變器是一個重要環節，它是保證太陽能轉換效率和投資回報的關鍵因素。”陳子穎特別強調。

隨著實際應用的愈來愈普遍，太陽能逆變器也開始不斷面臨諸如并網性能、電磁兼容、保護功能等各類新的技術挑戰。“對逆變器并網性能的要求，就是要提高并網效率、減少并網電流諧波、確保輸出功率因數和消除直流分量；電磁兼容方面，則是要控制電壓波動和閃爍、減少電磁輻射并提高抗擾度。”張明峰指出，“而對于逆變器的保護功能要求，即是指電網故障保護(防孤島檢測)、防反放電保護、極性反接保護和過載保護等。”

“傳統的太陽能系統有其結構性的缺陷，以致系統性能無法得到充分發揮，而且系統的使用時間越長，效率便越低，這些缺點限制了太陽能系統的市場發展，令太陽能系統無法普及起來。”NSC亞太區核心市場業務發展總監張耀強一針見血地指出，太陽能系統面對的最大挑戰是優化逆變器性能。

市電和太陽能逆變器進行切換時，會帶來諸多技術挑戰。張明峰表示，要實現電網與逆變器間的快速、平滑切換，需要解決以下幾個問題：一是逆變器的輸出始終與電網保持同步；二是切換開關裝置安全可靠；三是切換條件的快速和準確的檢測。

針對這些問題，張明峰認為，基于現有的半導體芯片技術，可以采用高性能的MCU或DSC芯片來進行控制，使用軟件鎖相技術來同步電網與逆變器的輸出，快速和高精度的片內ADC實時檢測并網電壓和電流，并根據檢測結果智能地判斷切換條件；此外，切換開關裝置可以采用電子開關(晶閘管)或電磁接觸開關(繼電器或接觸器)來實現。

太陽能逆變器供應商

近年來，太陽能逆變器廠商數量增長很快，已成為兵家必爭之地。知名的供應商基本集中在起步較早的歐美日地區，例如美國的Power-one、Emerson，加拿大的Xantrex，德國的SMA、KACO，意大利的Frouis、日本的Sanyo和Mitsubishi。此外，近幾年來中國本土太陽能逆變器廠商也獲得了超快速發展，表現不錯。張明峰強調，“中國本土的龍頭供應商合肥陽光應該是產品最全，中國企業市場占有率最大的一家。”

不過，由于市場啟動時間較晚，因此本土供應商在技術上與國外一流廠商存在一定水平差距。如高頻逆變器技術，國內產品僅能在小功率型號上使用，且大多為離線產品；再例如大功率逆變器技術，目前國內很少有企業能開發出百千瓦級以上的產品；雙向逆變器技術，國內企業中僅有陽光電源有類似的產品；此外，還有模塊化設計技術，以及性能穩定性等等關鍵性技術，本土供應商都存在明顯差距。