电源优化解决太阳能光伏的技术窘境

块出问题，会影响所串联的其它模块，且任何一组串联都会影响阵列上的其它串联。准确地说，光伏系统若出现电压及电流方面的不平衡，便会产生失配问题。其中原因很多，如局部的阴影、 移动 的浮云、附近物体的反光、光伏模块的不同角度及排列方式、污垢、不同程度的老化、细微的裂缝以及太阳能阵列之间的温差。所有太阳能系统都或多或少存在失配的问题，但很多情况下因失配而导致的能源损耗会被忽略或低估。许多独立的研究 显示 ，即便只有10%的光伏模块被阴影遮蔽，整个系统的功耗将高达50%。

目前的太阳能系统都试图利用中央逆变器的特殊算法解决这个失配问题。这种称为最大功率点跟踪(MPPT)技术的特殊算法, 可以调整光伏系统直流线路上的电压，以便捕获尽可能多的能量。这种方法的局限是，逆变器无法深入“看到”光伏阵列上的模块和串，因此只能作缓慢而有限的调整。

电源优化器方案

2008年，美国国家半导体首次将电源优化技术，或称“电源优化器”引入市场。其特点是在光伏模块上利用核心模拟电路技术及电源管理芯片，提高太阳能光伏系统的输出效率。

过去一年多，集成电路与太阳能光伏模块供应商已进一步加强了彼此间的合作。例如，为太阳能系统提供分布式集成电路及电源优化器的美国国家半导体，已宣布与全球最大的晶体硅光伏模块供应商尚德公司(Suntech)建立了合作关系。

对于太阳能系统来说，引进集成电路会有增值作用，因为电源优化器的主要目的是恢复因某一模块受损而失掉的能量，并确保随时提高每一光伏模块的能效。电源优化器的主要作用是通过MPPT技术提供DC/DC优化，研究显示，电源优化器可以在太阳能系统长达25年的寿命周期内将能量采集量提高25%。

目前市场上有几种不同的DC/DC电源优化器解决方案，我们必须深入研究其差别，因为不同的架构有不同的效果。例如，当调整某一受损串内模块的MPPT时，部分模块的电压需要下调，另一部分需要调升。这个升/降压架构的优点是可以提高能量收集量，并提供最有效的设计方法。部分优化器只提供降压功能，虽然从电源转换效率的角度看，这个设计可以发挥较高的效率，但能量收集量未必能相应提高。此外，部分优化器只提供升压功能，其优点是可将模块的电压提高至与直流线路电压相等的水平，但缺点是电流较高以及输入电压范围较小，因此较难在有阴影的情况下充分发挥系统的性能。

虽然所有的新技术都需要经过一段时间才会获业界接受及不断优化，但由于电源优化器不但性能可靠，而且芯片商还提供媲美太阳能模块厂商的保修服务，因此其市场需求持续增长，而且升势强劲。模块厂商都明白，若要产品有较好的销路，不但要保证工艺，而且还要保证性能稳定可靠。引进DC/DC电源优化技术能提高太阳能系统在整个生命周期内的能量采集量，加上本身又有25年的维护保证，那么规模化的系统安装公司以及设计、采购、施工(EPC）承包商都愿意采用这种产品。从技术角度看，更高的峰值效率(高达99.5%)、安全性、以及可与各类逆变器兼容等特性，有助于吸引更多系统安装公司及工程总承包商