作者：锐钜科技(上海)有限公司副总裁 朱纳新
　　    锐钜科技(上海)有限公司高级顾问   Mr. Ansgar Diekmann

　　在电力发展史上，无论提及光伏系统设计，还是并网需求，还是降低成本，太阳能光伏逆变器都很少成为关注的焦点。
　　最初的光伏电站，其装机容量只有几千瓦，建于住宅或农业用房的屋顶上，采用单相串式逆变系统设计，输出功率为3、4或5千瓦。随着其规模提高至几十千瓦，输出电流及交流电压也随之升高，逆变器开始向三相串式方向发展。
　　只有伴随着工业用兆瓦级屋顶式光伏电站，或地面式装机容量达几兆甚至几十兆瓦的大型光伏电站的出现，对更大的中央逆变器的需求也应运而生。此时，由于缺乏相关知识，甚至是由于对技术可行性的一无所知，或由于当地市场的保护性禁令，导致逆变器的研发因规范性法规的限制而受到阻滞。仅举几例如下：
　　 美国曾将直流线路电压的限定值设定为600V，欧洲则为1000V。这样的标准甚至低于交流电压1000V的限定标准。
　　相关法规颁布后，当地的生产厂家无法制造出更大的逆变器，以满足西班牙最高100千瓦光伏电厂的设计及应用需求。
　　历史上，逆变效率曾经被视作逆变器的关键性能指标。逆变效率是指，逆变器输出的可用交流电流与输入功率之比(所有逆变器的逆变效率都不可能达到100%，或多或少总有系统损耗) 逆变效率与系统设计无关，并会随用电量的变化而变化。一般来讲，用电量越大，逆变效率越高。
　　用电量极小时，逆变效率可能仅达50%，用电量接近逆变器额定输出功率时，逆变效率则可超过90%。即使不输出交流电，逆变器本身也会消耗电池组中的电量。因此，输出功率较小时，逆变效率也较低。
　　功率为4千瓦的逆变器在不输出交流电时，通常会产生约20瓦的系统内部损耗。此时，若光伏系统的输入功率为40瓦，输出的交流电功率为20瓦，则逆变效率仅为50%。另一方面，在相同的工作条件下，200千瓦的逆变器会产生400瓦的系统内部损耗（光伏系统的输入功率为50*40瓦），而输出的交流电功率可达2500瓦，则逆变效率为80%。因此，逆变效率会因系统功率的增大而提高。
　　波形与感应负载是影响逆变器设计的关键因素。在向感应负载供电时，输出的交流电波形只要不是真正的正弦波，而是方波或准方波，其效率都会降低。而输出波形为正弦波时，输出功率可提高20%。通常情况下，输出电感与输入电容之间的回流是引起电能大量损耗的另一个原因。Fraunhofer研发了一种已获得专利的装置，可以以固定的频率实现输出电感与输入电容之间彻底退耦，从而切断回流，进而避免了输入时由电压峰值引起的电磁干扰的产生。
　　SiC晶体管vs SiC MOSFET，甚至SiC IGBT的优点在于，它们均可进一步提高逆变效率。串式逆变器的逆变效率一直在不断得到提高，时至今日，其逆变效率已达95%-96%。而采用了Fraunhofer的专利技术HERIC的逆变器，逆变效率可达98%-99%。
　　本图展示的是该系统的设计规划，以及采用SiC晶体管的单相HERIC逆变器的布局，该逆变器已获得专利，其逆变效率可达98.8%。