太阳能发电目前是全球最有投资前景的热点市场之一。欧盟目前是全球光伏发电量最大的地区。在2008年，这个区域占全球光伏发电量的80%。欧盟预计在2020年，太阳能光伏发电将占欧盟总发电量的12%。日本也是太阳能发电的强国，一般家庭都可以使用太阳能光伏装置发电。到2020年，日本的太阳能发电量将会达到2005年的20倍左右；到2030年，将达到40倍左右。美国奥巴马政府则出台一系列鼓励发展新能源的政策，计划到2025年要使可再生能源发电量占到电力供应总量的25%。

中国也不例外，中国政府近年内也出台了一系列发展可再生能源的政策，其中以《关于实施金太阳示范工程的通知》最为引人注目。该通知重点内容就是要大力支持用户侧并网光伏发电、独立光伏发电、大型并网光伏发电等示范项目建设，以及硅材料提纯、并网运行等光伏发电关键技术产业化和相关基础能力建设。

专家估计，中国可再生能源发电所占的比重在2020年将占中国总发电量的15%，其中并网光伏发电将达到2000万千瓦，而目前全中国的太阳能装机容量约30万千瓦，其间蕴含的巨大商机不言而喻。

太阳能逆变器是关键

太阳能逆变器是太阳能并网发电系统中最关键的电子组件，其主要功能是将收集到的可变直流电压输入转变为无干扰的交流正弦波输出，既可供设备使用，也可反馈给电网。其它组件包括光伏(PV)面板阵列、蓄电池、局域配电系统和变压器。

英飞凌科技(中国)公司家电及工业功率器件市场经理陈子颖认为，中国目前主要发展的是中大功率太阳能发电系统，金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法规定，单个项目装机容量不低于300kWp。他说：“随着单机功率增大，太阳能逆变器受技术和器件限制，电路形式就比较单一，主要还是三相逆变桥。”

飞思卡尔MCU部资深产品经理张明峰也表示，目前大型太阳能发电站均采用三相逆变器。他说：“通过低频变压器进行并网发电，可以是低压并网，变压器仅作为电气隔离装置；也可以是中高压并网，变压器作为升压和电气隔离装置。”

一般来讲，大型光伏发电的发电功率较大，从几百千瓦到几个兆瓦。而在家用型太阳能发电市场上，户用小型太阳能发电站则主要采用几百瓦到几千瓦功率级别的单相逆变器。

目前，家用型太阳能逆变器较常采用的智能控制芯片供应商包括TI、飞思卡尔、NSC、Microchip和英飞凌等，功率器件供应商包括IR、英飞凌、ST、飞兆、东芝、Vishay和Mitsubishi等。

实际上，除了实现交直流的转换之外，逆变器还能执行其它功能。如将电路断开、避免电路因电流突波而损坏，此外，还能为电池充电、对数据的使用和性能进行存储，以及跟踪最大功率点(MPPT)等，以尽可能提高发电的效率。

“提高中大功率太阳能发电系统能源效率，逆变器是一个重要环节，它是保证太阳能转换效率和投资回报的关键因素。”陈子颖特别强调。

随着实际应用的愈来愈普遍，太阳能逆变器也开始不断面临诸如并网性能、电磁兼容、保护功能等各类新的技术挑战。“对逆变器并网性能的要求，就是要提高并网效率、减少并网电流谐波、确保输出功率因数和消除直流分量；电磁兼容方面，则是要控制电压波动和闪烁、减少电磁辐射并提高抗扰度。”张明峰指出，“而对于逆变器的保护功能要求，即是指电网故障保护(防孤岛检测)、防反放电保护、极性反接保护和过载保护等。”

“传统的太阳能系统有其结构性的缺陷，以致系统性能无法得到充分发挥，而且系统的使用时间越长，效率便越低，这些缺点限制了太阳能系统的市场发展，令太阳能系统无法普及起来。”NSC亚太区核心市场业务发展总监张耀强一针见血地指出，太阳能系统面对的最大挑战是优化逆变器性能。

市电和太阳能逆变器进行切换时，会带来诸多技术挑战。张明峰表示，要实现电网与逆变器间的快速、平滑切换，需要解决以下几个问题：一是逆变器的输出始终与电网保持同步；二是切换开关装置安全可靠；三是切换条件的快速和准确的检测。

针对这些问题，张明峰认为，基于现有的半导体芯片技术，可以采用高性能的MCU或DSC芯片来进行控制，使用软件锁相技术来同步电网与逆变器的输出，快速和高精度的片内ADC实时检测并网电压和电流，并根据检测结果智能地判断切换条件；此外，切换开关装置可以采用电子开关(晶闸管)或电磁接触开关(继电器或接触器)来实现。

太阳能逆变器供应商

近年来，太阳能逆变器厂商数量增长很快，已成为兵家必争之地。知名的供应商基本集中在起步较早的欧美日地区，例如美国的Power-one、Emerson，加拿大的Xantrex，德国的SMA、KACO，意大利的Frouis、日本的Sanyo和Mitsubishi。此外，近几年来中国本土太阳能逆变器厂商也获得了超快速发展，表现不错。张明峰强调，“中国本土的龙头供应商合肥阳光应该是产品最全，中国企业市场占有率最大的一家。”

不过，由于市场启动时间较晚，因此本土供应商在技术上与国外一流厂商存在一定水平差距。如高频逆变器技术，国内产品仅能在小功率型号上使用，且大多为离线产品；再例如大功率逆变器技术，目前国内很少有企业能开发出百千瓦级以上的产品；双向逆变器技术，国内企业中仅有阳光电源有类似的产品；此外，还有模块化设计技术，以及性能稳定性等等关键性技术，本土供应商都存在明显差距。