削波對決：直流與交流的比率並不相同

在第 2 章中，我們描述了微型逆變器和組串逆變器在直流：交流比率上的差異，即使在不使用電池的情況下也是如此。本補充章節將詳細介紹組串逆變器優於微型逆變器的原因和方式。

‍

DC:AC 比率：其意義

DC:AC 比率是太陽能設計的關鍵指標。它比較太陽能模組的總功率容量（直流）和逆變器的最大輸出容量（交流）。例如，一個 15kW 系統配備 11.4kW 逆變器（或微逆變器容量總和），其 DC:AC 比率為 1.3:1。

根據領先的太陽能設計和性能模擬軟體 Aurora Solar 的說法，"過大太陽能陣列的尺寸通常是有道理的，這樣直流與交流的比率就會大於 1，當產電量低於逆變器的額定值時，就能獲得更多的能量，而一天中的大部分時間通常都是如此。

然而，Aurora Solar 繼續表示：「這種方法並非沒有成本。要麼花錢購買額外的逆變器，要麼因逆變器削波而失去能量收穫"。

但並非所有的 DC:AC 比率都有相同的表現，尤其是在比較組串逆變器和微型逆變器時。

‍

剪輯：串型逆變器與微型逆變器的比較

雖然當模組輸出超過逆變器容量時，組串式逆變器和微型逆變器都會損耗能源，但組串式逆變器的平均損耗較少，因為..：

1.串聯變頻器中的總功率平滑

串聯變頻器在陣列層級管理電力，將所有模組的輸出整合為單一直流輸入。這意味著

• 模組相互平衡：如果一組模組產生峰值功率（例如，下午朝西），而另一組被遮擋或工作在峰值以下（例如，下午朝東），則陣列的總輸出就不太可能超過逆變器的容量。
• 更平滑的輸出曲線：所有模組的合併產生可降低削波的可能性，即使個別模組以最大容量運作時也是如此。

‍

2.微型逆變器中的每模組削波

微型逆變器對每個模組獨立運作，在模組層級將直流轉換成交流，造成效率低下：

• 每個模組的削減：每個微型逆變器的額定容量是固定的（例如 350W）。如果一個 450W 的模組達到其峰值，即使系統中其他模組的產電量低於其峰值，多出的 100W 也會被削減。
• 模組間無共享：與組串式逆變器不同，微型逆變器無法聚合模組間的功率，因此即使其他模組表現不佳，表現優異的模組所產生的多餘能量也會流失。

‍

以特定範例比較能源生產

讓我們透過比較微型逆變器與組串式逆變器在相同房屋（見圖 16）上具有相同 DC:AC 比率的性能，來瞭解兩者的差異，其特點如下：

• 15kW 太陽能裝置由 35x440W 模組組成
• 2 個陣列：東部 (藍色) 17 個模組，西部 (黃色) 17 個模組
• 陽光照射在西面的陣列上，每個模組可產生 400 瓦的電力。
• East 陣列每個模組可產生 250 瓦電力
• 選項 1： 700 瓦優化器 + 11.4kW 組串逆變器 (1.35:1 DC:AC 比率)
• 選項 2： 在每個模組上裝設 325 瓦的微型逆變器（直流與交流的比例為 1.35:1）。

下面我們可以看到這兩種配置的性能比較。方案 2 中的微型逆變器會削減 13% 的產量，因為它們會在模組層面上削減。方案 1 中的組串式逆變器不會產生夾損，因為東側陣列的較低輸出平衡了西側陣列的較高輸出。

最大潛在輸出

• 東部：4,500 瓦 (250 瓦 x 18)
• 西：6,800 瓦 (400 瓦 x 17)
• 總功率：11,300 瓦 (4,500 瓦 + 6,800 瓦)

DC 架構： 

• 東部：4,500 瓦 (250 瓦 x 18)
• 西：6,800 瓦 (400 瓦 x 17)
• 總功率：11,300 瓦 (4,500 瓦 + 6,800 瓦)
• 0% 剪接

AC 建築

• 東部：4,500 瓦 (250 瓦 x 18)
• 西面：5,525 瓦 (325 瓦 x 17)
• 總功率：10,025 瓦 (4,500 瓦 + 5,525 瓦)
• 13% 剪斷

‍

每日差異

圖 16 中的產電曲線說明了兩種技術在一天內的性能差異。

直流架構： 只有在總輸出功率（東陣列 + 西陣列）超出逆變器容量時，才會夾住。有了不同的方向。夾斷的可能性較低。

AC 架構：在每個模組上削波 - 因此先削波東側陣列，再削波西側陣列，降低總輸出功率。削波的可能性較高。

‍

單元導向的作用

模組經常安裝在多個方向（如東向和西向屋頂），因為：

• 住宅屋頂空間有限。多個方向可以獲得更多的表面面積。
• 分散式峰值：朝向不同方向的模組在一天中的不同時間產生峰值輸出，創造出更平滑的整體輸出曲線。
• 捕捉早晨和黃昏時段。與白天中段相比，公用事業公司對早晨和黃昏時段的補償率越來越高，這在很大程度上是由於太陽能在電網中的普及。
• 減少削波：即使 DC:AC 比率很高，使用串聯變頻器時，系統總輸出也不易超出變頻器的容量。

‍

結論

並非所有的 DC:AC 比率都是相同的。當直流功率超過交流容量時，串聯變頻器和微型變頻器都會削減能量，而串聯變頻器可透過聚集整個陣列的功率來顯著減少削減損失。

對於希望最大化能源產量和節約的屋主而言，直流優化的組串式逆變器系統是不二之選，可捕捉更多能源、減少損失，並為太陽能 + 儲存的未來做好準備。

‍

--

想要更多嗎？

網路研討會： 4 月 15 日（美國稅務日），我們將舉辦網路研討會，深入探討 Microinverter 稅務系列的細節。 請在此報名參加網路研討會。

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

‍