能源危機和環境汙染問題日益嚴(yan) 重，促使各國紛紛開發新型可再生能源。太陽能具有取之不盡用之不竭、清潔無汙染、不受地域限製等優(you) 點，大力發展和推進太陽能光伏發電技術是解決(jue) 當前能源和環境危機的有效手段。

　　建築集成光伏（BIPV）係統通過將光伏組件安裝在建築表麵，實現太陽能光伏發電與(yu) 建築的完美結合，被認為(wei) 是最先進、最具發展潛力的高科技綠色節能建築。BIPV係統中光伏組件與(yu) 建築相結合，光伏組件不額外占用地麵空間，特別適合於(yu) 土地資源緊張的城市建築;全球建築物自身耗能約占世界總能耗的三分之一以上，采用BIPV技術，可以將建築物從(cong) 耗能型轉變為(wei) 功能型，將有效緩解城市反戰與(yu) 能源供應的巨大矛盾，創造低能耗、高舒適度的健康居住環境，實現城市建築的可持續發展;另一方麵，目前光伏組件的生產(chan) 成本較高，太陽能光伏發電的成本遠遠高於(yu) 常規能源，大大限製了光伏發電係統的發展和應用，采用BIPV係統，將光伏組件與(yu) 建築表麵材料有機結合，可以大大降低光伏發電的成本，縮短投資回報周期。

　　BIPV係統中，光伏組件的安裝首先涉及到光伏組件的安裝角度和安裝方向問題，安裝角度就是光伏組件的傾(qing) 角問題，傾(qing) 角的選擇直接關(guan) 係到光伏組件的發電效率。同一塊電池板，選擇不同的安裝角度接收到的輻射量是不一樣的，由於(yu) 各個(ge) 牆麵朝向的問題，不同安裝位置的光伏組件其安裝角度和方向不可能完全一致，這就決(jue) 定了其發電效率、發電的瞬時功率無法保證完全一致。

　　BIPV係統中需要解決(jue) 的另一個(ge) 關(guan) 鍵問題是陰影遮擋問題。產(chan) 生陰影的原因是多種多樣的，陰影的產(chan) 生有隨機的，也有係統的。陰影主要來自於(yu) 周圍建築物、樹木的遮擋、各個(ge) 光伏組件之間的相互遮擋、雲(yun) 層等。光伏組件的輸出特性決(jue) 定了受到局部遮擋或陰影後，其發電效率將會(hui) 大大減小，從(cong) 而對整個(ge) 係統的發電量產(chan) 生顯著影響。

　　為(wei) 了使BIPV係統的發電效率最大化，除了在安裝時盡量做好規劃設計外，還需要采用合適的光伏發電係統結構。

圖1

　　圖1為(wei) 目前BIPV係統中常用的電氣結構示意圖。圖1中，集中式係統首先根據設計的電壓和功率等級，把大量光伏組件通過串聯或並聯等方式連接起來，然後經過一個(ge) 集中式逆變器將光伏陣列輸出的直流電能轉換為(wei) 交流電能;串式和多串式係統將多個(ge) 光伏組件串聯形成光伏組件串，每個(ge) 串經過一個(ge) DC-DC變換器升壓後，再經逆變器輸出交流電能。上述三種係統中，均存在光伏組件的串聯或並聯，係統的最大功率點跟蹤時針對整個(ge) 串進行的，因此無法保證每個(ge) 組件均運行在最大功率點，也無法獲得每個(ge) 光伏組件的狀態信息;另一方麵，由於(yu) 建築表麵各個(ge) 組件的安裝方向和角度不同，各個(ge) 組件的發電效率彼此各不相同，采用集中式的最大功率點跟蹤，將大大降低係統的發電效率;當部分組件受到遮擋時，整個(ge) 係統的發電效率更會(hui) 嚴(yan) 重降低，大大降低了係統的能量轉換效率，甚至可能形成熱斑，導致係統損壞。

       微逆變器技術提出將逆變器直接與(yu) 單個(ge) 光伏組件集成，為(wei) 每個(ge) 光伏組件單獨配備一個(ge) 具備交直流轉換功能和最大功率點跟蹤功能的逆變器模塊，將光伏組件發出的電能直接轉換成交流電能供交流負載使用或傳(chuan) 輸到電網。采用微逆變器取代傳(chuan) 統的集中式逆變器具有以下優(you) 點：（1）保證每個(ge) 組件均運行在最大功率點，具有很強的抗局部陰影能力;（2）將逆變器與(yu) 光伏組件集成，可以實現模塊化設計、實現即插即用和熱插拔，係統擴展簡單方便;（3）並網逆變器基本不獨立占用安裝空間，分布式安裝便於(yu) 配置，能夠充分利用空間和適應不同安裝方向和角度的應用;（4）係統冗餘(yu) 度高、可靠性高，單個(ge) 模塊失效不會(hui) 對整個(ge) 係統造成影響。因此，將微逆變器應用於(yu) BIPV係統可以完全適應建築集成光伏發電係統的應用需求，適應不同光伏組件安裝角度和方位，避免局部陰影對係統發電效率產(chan) 生的影響，實現BIPV係統發電效率的最大化。采用微逆變器的建築光伏發電係統的結構如圖2所示。#p#分頁標題#e#

圖2

　　如圖2所示，微逆變器直接與(yu) 光伏組件相連，將光伏組件發出的電能直接傳(chuan) 輸到電網或供本地負載使用，多個(ge) 微逆變器直接並聯接入電網，各個(ge) 微逆變器和光伏組件之間相互沒有任何影響，單個(ge) 模塊失效也不會(hui) 對整個(ge) 係統產(chan) 生影響。

　　將微逆變器技術與(yu) 電力線載波通信技術相結合，通過電網交流母線就可以采集各個(ge) 微逆變器和光伏組件的輸出功率和狀態信息，很方便的實現整個(ge) 係統的監控，同時不需要額外的通信線路，對係統連線沒有任何負擔，極大的簡化了係統結構。

　　通過上述分析，可以得出如下結論：建築集成光伏發電係統是光伏發電應用極具發展潛力的應用方向，而傳(chuan) 統的集中式光伏發電係統結構無法適應建築集成光伏發電係統的應用需求，采用微逆變器技術可以完全適應建築集成光伏發電係統的應用需求，實現發電效率的最大化。