安全性、经济性双轮驱动，国内外微型逆变器市场高速增长

——微型逆变器属于组件级电力电子技术在光伏发电系统的典型应用。微型逆变器又称“组件级逆变器”，2006 年由美国企业 Enphase 开发，最初是为了改善组串式逆变器低发电效率，微型逆变器的核心特点为单个微型逆变器对应少数光伏组件，对每个光伏组件进行独立、精细化的输出功率调节与监控，从而实现最大输出功率的跟踪控制。微型逆变器单体容量较小，一般在 5kW 以下，常见功率型主要集中在 0.25-2kW。

微型逆变器应用示意图

来源：昱能招股说明书

微型逆变器安全性高。微型逆变器全部采用并联运行，连接组件接入电网后，直流侧电压仅有 40V 左右，降低了直流侧在使用和维护过程中的安全风险。另外，微型逆变器内部安装有隔离变压器，能使光伏组件与电网实现电气隔离，进一步降低直流侧安全隐患。而集中式或组串式逆变器应用的光伏发电系统中，组件与逆变器串联连接，直流电压可累计达到 600~1500V，存在较高的运维触电和火灾风险。

微型逆变器安全性高

来源：昱能招股说明书

精细化调节提升发电效率。微型逆变器的系统效率整体在 90%以上，高于其他逆变器的平均系统发电水平。分布式发电系统尤其是屋顶分布式由于其运行环境的限制，常常存在遮挡、阴影、灰尘、泥泞等因素导致个别组件功率下降，拉低整体发电效率，发生“短板效应”。由于微型逆变器独立、精细化输出功率调节与监控的特点，其抗阴影、抗遮挡的能力更强。因此，微型逆变器对启动光强的需求更低，在弱光环境表现优异，在阴雨天的发电量相对较高，整体发电时间更长，有效降低了“短板效应”。

精细化调节提升发电效率

来源：公开资料

并联入网特质保障可靠性。逆变器串联运行的发电系统如若出现逆变器故障，会导致整个光伏组串发电停滞，影响整个光伏发电系统的可靠性。而微型逆变器采取并联入网，独立性强，发生故障互不干扰，不会形成系统的单点故障。同时，微型逆变器当前采用灌胶等措施对核心电路进行保护，实现了 IP67 的防护等级，逆变器故障的风险也大大降低，在极端环境有更强适应能力。微型逆变器还具有 20~30 年的设计寿命，高于集中式和组串式逆变器。

微型逆变器在安装、运维、扩容中均具有较高灵活性。安装层面，微型逆变器体积小、重量轻，可以直接安装在光伏组件或支架上，安装便利；运维层面，微型逆变器并联入网，运维过程无需中断整个发电系统，仅需拆换单个逆变器；扩容层面，当需要扩充发电设备时，无需更改之前配置，可以直接安装新增设备，实现增减设备的灵活自由控制。

住宅类应用为主，商业类应用兼顾。微型逆变器应用场景广阔，既可以应用于住宅类发电，也可以用于小型工商业发电。微型逆变器高安全性、高转换效率等特点契合了住宅类应用的需求，其高价格的特点也更容易被住宅类用户接受，因此在住宅类应用中具备较大优势。微型逆变器具备组件级数据采集能力，系统效率最高。根据 Maximize Market Research统计，微型逆变器在住宅类应用场景中占比 64.42%。

微逆应用场景以住宅类为主

资料来源：Maximize Market Research

——海外强制性新规频出，分布式安全性趋严。分布式光伏的发展过程中，火灾等安全事故备受关注，为应对此类安全事故，各国相继提高了分布式光伏的安全规范。美国国家消防协会早在 2014 年就在《美国国家电气规范》（National Electrical Code，简称 NEC）中首次对光伏建筑做出了强制性安全规范，并在 2017 年进一步加强。NEC2017 中要求光伏建筑达到“组件级关断”的要求：在快速关断装置启动后的 30s 内，将光伏矩阵305mm外的电压降至30V以下，305mm内的电压降至80V以下。NEC2020 中维持了这一强制性安全规范。除美国外，欧洲、日本、澳洲等发达国家或地区也高度关注分布式光伏应用中的直流高压安全隐患，相继出台了相应的强制措施。欧洲通过立法，强制规定屋面光伏发电设施必须安装智能关断器，最高电压不得超过 60V。澳洲出台新版AS4777.2-2020逆变器市场准入标准，对直流隔离器和关断器提高标准。

海外政策加码提高安全性标准

来源：公开资料

国内对分布式光伏的安全性关注度逐步提高，近年来也陆续出台相关指导标准。中国建筑装饰协会标准《光电建筑技术应用规程》中建议：在发电系统设计时应尽量减少使用直流线路，直流系统电压不宜高于 80V。地方政府层面也逐步出台了相关安全性规定，如浙江省 GB/T3805 和 GB/T18379 规定光伏电源应具备技术措施能保障人体可接触的直流部分电压须在 120V 的安全范围内。随着分布式光伏在国内的应用拓宽，安全性问题将得到更高重视，要求更高的强制性规定呼之欲出。

指导意见和地方政策逐步启动

来源：公开资料

为满足安全性规范，“组件级关断”必不可少。目前能满足前述安全标准的技术路径主要有三种，一是采用微型逆变器以避免光伏组串的直流串联；二是继续使用组串式逆变器，但为每个光伏组件单独配置关断器，即“组串式逆变器+关断器”的方案；三是“组串式逆变器+优化器”方案，优化器不具备逆变器的功能，但可以实现关断和最大功率点跟踪（MPPT）的功能。三类方案各具优势，也都实现了较高的市场成长性。

三种关断方案对比

来源：公开资料

住宅类光伏系统的经济性考虑成为微逆又一驱动力。微型逆变器、“组串式逆变器+关断器”、“组串式逆变器+优化器”各有应用场景。从经济性考虑，面向住宅类用户，微型逆变器功能整合且具有成本优势，在20kW 输出功率以下的情形明显优于“组串+优化器”方案。

20kW以下微型逆变器具有性能+成本优势

来源：CPIA