光伏系統的發展， 什麼東西都是越做越大， 唯有逆變器是越做越小了。 原來只有一種集中逆變器;後來發展出了組串逆變器;再後來有了每個元件裝一個的微型逆變器;再後來有了只在元件端處理MPPT優化， 把DC-AC功能交還給組串逆變器的組件優化器， 和接線盒集成了(智慧接線盒);現在甚至出現了針對元件內電池串甚至單個電池優化的所謂“亞組件集成變流器”(Sub-module integrated converter, SubMIC)。
這倒也迎合我們光伏系統分散式發展的大趨勢!
(各種變流設備的優化處理範圍， Olalla, PIP, 2017)
01為什麼會出現這種東西
為什麼會出現這種變流器逆變器分散式發展的趨勢?歸根結底兩點原因：榨出光伏系統每一毫瓦可以發的電， 以及提升光伏系統的可靠性。 這看起來是很矛盾的東西——F1方程式的引擎可以榨幹每一分馬力， 可這種高轉速引擎也就開個幾百公里的壽命。 但其實對光伏系統， 卻有可能是魚和熊掌兼得的。
電池在生產的時候， 龍生九子各個不同;封裝以後， 元件與元件的差距進一步放大;再連線， 又引入了線損的不同;別說傾角什麼的也不可能完全一樣。 當把所有的元件連在一起的時候， 無論是串聯還是並聯， 都是對電流和電壓相互牽制的過程。 就算是設計生產的時候把什麼參數都搞成一樣， 還有鳥屎、樹木建築物遮擋、溫度梯度等外界參數， 使得各個電池處於不同的偏置狀態。 結果就是發電量不能最大化， 而且有的太陽能電池長期處於反向偏置狀態還可能造成熱斑等惡劣後果， 嚴重影響壽命。
所以組串逆變器出現了， 不管別的組串怎麼樣， 我可以把我自己的組串發電量榨幹，
(各種變流設備設計模型)
02效果
分散式變流設備(逆變器、優化器、變流器)對效果的增益毋庸置疑， 只是大小因應用場景而異。 越是地形光照氣候複雜的系統， 組串之間、元件之間、電池之間的發電量變化比較大， 分散式變流設備的價值就越高。 需要考慮到的是， 只要是電子設備就會有功率損耗。 一般來說優化器的CEC效率是高於一般逆變器的， 而一般逆變器又高於微型逆變器， 微型逆變器又高於亞元件變流器。 傳統認為3-4kW系統是拐點， 低於這個大小的光伏系統比較適合於微型逆變器以下的分散式佈局。
03壽命
這個大概是最值得關心的事情。 絕大多數人， 包括兔子都有這樣的疑問——電子元件自己也有壽命啊， 加在光伏系統甚至元件裡面， 靠譜不靠譜?固然分散式變流器解決了電池組件反向偏置等等讓太陽能電池大幅“折壽”的問題， 但是本身的壽命不靠譜的話， 豈不是兩相抵消甚至更慘?這是很要命的問題。
如果是假設變流器壽命無限長， 僅僅從提升光伏組件壽命來看， 按照低於80%發電量就報廢來算，微型逆變器和元件優化器基本可以提升光伏系統5年的壽命，而亞元件變流系統可以提升10年壽命。
如果是引入電力電子設備的壽命，光伏系統壽命上的收益就要少很多。根據一般標準半導體元器件標準，25年質保，根據Weibull概率模型，25年後會有5%的原件失效，50年後會有20%的原件失效。這樣的話微型逆變器和元件優化器基本上不會對光伏系統壽命提升有任何説明，而亞元件變流器依然可以有大致5年的壽命提升。
壽命提升直接導致度電成本下降，如果有很好的商業模式的情況下，電力電子元件追加的成本可以輕易的被找回來。提高元件的可靠性，減少失效率，是分散式變流器逆變器成功的關鍵!
按照低於80%發電量就報廢來算，微型逆變器和元件優化器基本可以提升光伏系統5年的壽命，而亞元件變流系統可以提升10年壽命。如果是引入電力電子設備的壽命，光伏系統壽命上的收益就要少很多。根據一般標準半導體元器件標準，25年質保，根據Weibull概率模型，25年後會有5%的原件失效，50年後會有20%的原件失效。這樣的話微型逆變器和元件優化器基本上不會對光伏系統壽命提升有任何説明，而亞元件變流器依然可以有大致5年的壽命提升。
壽命提升直接導致度電成本下降，如果有很好的商業模式的情況下，電力電子元件追加的成本可以輕易的被找回來。提高元件的可靠性，減少失效率，是分散式變流器逆變器成功的關鍵!