趨勢線：太陽能產業的重大變化

指數級太陽能成長刺激技術變革

過去十年來，太陽能無論在產業或技術類別上都有極大的成長。到 2024 年底，全球太陽能裝置 「將達到創紀錄的 2 太瓦 (TW) 產能，過去兩年的新增產能超過前 68 年的總和」。(路透社）

這種指數級成長的速度和規模如圖 1 所示，描繪了過去 10 年來太陽能裝機容量超過 10 倍的成長。(Nat Bullard 2024)

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隨著電網的快速成長和太陽能滲透率的提高，新技術和新需求也相繼出現。

在產業的眾多變化中，目前有三大趨勢影響著住宅太陽能的首選技術堆疊。它們是

• 增加模組瓦數
• 越來越多人採用電池
• 水電費不斷上漲

這些趨勢正在改變太陽能產業的面貌，暴露出微逆變器系統的低效率問題，與以直流架構為基礎的系統相比，微逆變器系統的成本越來越高。

每種趨勢都會加劇微型逆變器系統的低效率。

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趨勢 1：模組瓦數增加

太陽能模組的功率越來越大。圖 2 顯示在美國安裝的住宅模組的平均瓦數。2015 年，平均模組功率為 267 瓦。2024 年，平均瓦數達到 400W，增加了近 50%（勞倫斯伯克利實驗室，2024 年）。

向更高瓦數模組進發的趨勢也幾乎沒有放緩的跡象。美國領先的住宅太陽能報價平台EnergySage 在其 10 月份的 2024 年市場報告中指出，「......高瓦數太陽能模組的普及率持續飆升」。在 2024 年上半年，「97% 的報價包括額定功率為 400 瓦或以上的太陽能模組」。  

另一項數據顯示，Tigo 監控平台上新住宅系統中列出的太陽能模組現在經常超過 450 瓦。

挑戰？大多數用於住宅系統的微型逆變器的額定功率為 300-350W，而更高功率的微型逆變器需要較高的價格。模組所產生的任何超出微型逆變器容量的能量都會透過 「削波 」被浪費掉。隨著時間的推移，這些損失會不斷增加，尤其是當模組瓦數不斷增加時。

削減的影響詳見第 3 章 (削減稅：將能源留在桌上)

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趨勢 2：愈來愈多人採用電池

電池已成為住宅太陽能市場的主流元件。無論是用於備用電源還是在使用時間費率下最大化節約成本，電池的附著率都在飆升。

2024 年 10 月 EnergySage 資料顯示，2024 年上半年住宅太陽能報價的電池附加率為 40%，高於美國前一年的 10%，請參閱圖 3。

使用微型變流器所需的交流耦合電池，電力會經過三次轉換：直流 → 交流 → 直流 → 交流

在 DC 架構中，它只經過一次轉換：直流 → 交流

在每個轉換步驟中，都會浪費能量。

底線：在能源儲存應用方面，交流架構的效率比直流架構低。而這些增量轉換損失會隨著時間的推移產生實質的財務影響。能量儲存轉換效率的影響詳見第 4 章 (轉換稅：交流耦合電池的隱藏成本)

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趨勢 3：公用事業費率上升

在電網升級、復原措施和需求增加的驅動下，電費不斷攀升。就美國而言，過去 4 年來電費每年上漲5%，這可從圖 4 中看出，該圖顯示平均住宅電費將在 2021 年加速上漲(美國能源資訊署)。

這種趨勢目前沒有放緩的跡象。根據 EIA（路透社）的報導，「2023 年，各州公用事業監管機構簽署同意近 100 億美元的費率調漲，比 2022 年批准的 44 億美元增加了一倍多」。這些增加的成本將繼續轉嫁給消費者。

由於費率上漲，屋主需要為消耗的每千瓦時 (kWh) 能源支付更多的費用。推而廣之，每削減、因不必要的轉換而損失或根本沒有產生的每千瓦時電力的成本也越來越高。更高的公用事業費率放大了每瓦時的能源損失，使得 Microinverter 稅隨時間逐漸加重。

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這些趨勢如何疊加

總結趨勢及其對以微型變流器為基礎的住宅太陽能裝置的影響

• 增加模組瓦數：因逆變器容量限制而增加削波損失。
• 越來越多採用電池：AC 耦合電池的轉換損耗更大。
• 公用事業費率上升：增加每瓦時能源損失的成本。

這些因素共同作用，使過去微不足道的個別低效變為具有實際財務影響的重大複合損失。因此，安裝商正從以微型逆變器為基礎的平台轉向以串狀逆變器為基礎的平台。Roth 最近的一份研究報告進一步指出：

"一位經銷商說，有兩種類型的安裝商會捨棄 ENPH。第一類是那些專注於價格銷售的安裝商正轉向組串式逆變器。第二類是銷售更多電池，但與組串逆變器配對的電池。- Phil Shen (Roth Industry Note | 2024 年 10 月 26 日)。註：ENPH = Enphase，全球領先的微型逆變器供應商。

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接下來的三個部分將詳細分析趨勢對財務的影響，以及這些趨勢與一開始概述的微型逆變器稅收形式之間的關係，首先是削減稅：將能源留在桌上（將於 3/25 發表）

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以下是本系列所包含章節的完整清單（連結將隨章節發佈而新增）：

以下是本系列所包含章節的完整清單（連結將隨章節發佈而新增）：

1. 摘要： 不斷增長的微型逆變器稅收
2. 趨勢線：太陽能產業的重大變化
3. 削減稅收：將能源留在桌上
4. 轉換稅：交流耦合電池的隱性成本
5. 設備稅：更多的設備，更多的問題
6. 解決方案是直流：直流優化器、直流耦合電池
7. 紅利：削波攤牌：並非所有 DC:AC 比率都相同
8. 詞彙表

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