8月8日-10日，國(guó)家能源集團(tuán)北京低碳清潔能源研究院(以下簡(jiǎn)稱低碳院)自主開發(fā)的全球首個(gè)超薄全碳化硅高頻隔離光伏逆變器在剛剛結(jié)束的2020年國(guó)際太陽(yáng)能光伏與智慧能源展覽會(huì)(2020 SNEC 上海)上被專家委員會(huì)評(píng)為“展會(huì)十大亮點(diǎn)”，該款光伏逆變器憑借創(chuàng)新的技術(shù)、卓越的性能和準(zhǔn)確的市場(chǎng)定位獲得本屆“SNEC十大亮點(diǎn)評(píng)選”兆瓦級(jí)翡翠獎(jiǎng)。

光伏建筑一體化(BIPV)是將光伏技術(shù)應(yīng)用于建筑場(chǎng)景，以達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。國(guó)家發(fā)改委、住建部、教育部、工信部等七個(gè)部門聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于印發(fā)綠色建筑創(chuàng)建行動(dòng)方案的通知》，目標(biāo)到2022年城鎮(zhèn)新建建筑中的綠色建筑占比達(dá)到70%。光伏建筑一體化(BIPV)是綠色建筑的主流形式，高度契合綠色建筑的發(fā)展潮流，有著巨大的市場(chǎng)潛力。

光伏建筑一體化應(yīng)用中，光伏逆變器是一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備，現(xiàn)在市場(chǎng)上的光伏逆變器，由于其體積大、重量重，多數(shù)選擇放置在屋頂，需要的線纜多、距離長(zhǎng)，不僅易發(fā)生高壓直流拉弧，引起電氣火災(zāi)，而且導(dǎo)致系統(tǒng)成本高、效率低，同時(shí)占用樓頂大量空間，降低了光伏板可鋪設(shè)面積。

針對(duì)光伏建筑一體化應(yīng)用尤其是光伏幕墻中存在的這些問題，低碳院采用第三代半導(dǎo)體碳化硅(SiC)器件，自主研發(fā)了高頻隔離拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、高帶寬快響應(yīng)控制算法和多間隔多區(qū)域散熱等專利技術(shù)。通過仿真驗(yàn)證并優(yōu)化主電路設(shè)計(jì)、控制算法、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和熱設(shè)計(jì)，開發(fā)出滿足厚度薄、重量輕、耐高溫、電氣隔離這些BIPV要求的第一代也是業(yè)界首套超薄型全碳化硅高頻隔離光伏逆變器工程樣機(jī)，額定功率10kW，最高輸入電壓可達(dá)1100V，厚度僅為10cm，功率密度是傳統(tǒng)光伏逆變器的2.5倍，能放置在光伏板與建筑物墻壁之間，最高額定運(yùn)行環(huán)境溫度70℃。

圖為低碳院自主開發(fā)的新型全碳化硅超薄光伏逆變器

與基于現(xiàn)有光伏逆變器的BIPV系統(tǒng)相比，因其體積小、重量輕，能放置在光伏板與建筑物墻壁之間，可減少交直流線纜長(zhǎng)度50%以上，減少發(fā)生高壓直流拉弧的可能性，既降低了系統(tǒng)成本，又提高了系統(tǒng)效率和系統(tǒng)安全性，而且不占用樓頂空間，提高了光伏板可鋪設(shè)面積。應(yīng)用此光伏逆變器，可以構(gòu)建低成本高效率的光伏建筑一體化電氣系統(tǒng)。低碳院正在進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)、降低成本、提高效率，計(jì)劃明年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。