導讀：德國弗勞恩霍夫太陽能系統研究所(ISE)開發出一種250千瓦碳化矽(SiC)逆變器，可用於連線到中壓電網的公用事業規模光伏專案。與使用矽電晶體的標準光伏逆變器相比，這種SiC裝置的創造者聲稱當光伏裝置連線到中壓網路時，它不需要50赫茲的變壓器。

這種碳化矽器件由德國研究機構Fraunhofer ISE的科學家開發，聲稱效率為98.4%，可用於公用事業規模的光伏專案。

該逆變器採用了3.3千伏的SiC電晶體，其功率損耗比標準矽電晶體低。弗勞恩霍夫科學家指定：“這使得逆變器堆疊有可能以16 kHz的開關頻率執行，使用最先進的矽電晶體，在這個電壓等級下，開關頻率只可能低10倍左右。”

根據科學家的說法，該器件具有更高的開關頻率，從而使無源元件的格式更小。

弗勞恩霍夫ISE的逆變器還配備了一種主動液體冷卻技術，將液體合成酯泵入器件中以冷卻電晶體。研究人員進一步解釋說：“同時，濾波扼流圈的冷卻介質還可以作為電絕緣介質，使濾波扼流圈更加緊湊。”

該逆變器以98.4%的效率執行，並且可以安裝在多個逆變器堆疊的模組化互連中，根據其創造者的說法，這使其成為部署兆瓦級系統的理想選擇。該研究機構表示：“考慮到開關櫃和冷卻裝置的額外安裝空間，與該電壓等級的商用逆變器系統相比，逆變器系統的體積可節省高達40%。”

這些被科學家們定義為“高阻擋SiC器件”的逆變器，可以在中壓範圍內有廣泛的應用。弗勞恩霍夫ISE中壓電力電子團隊負責人Andreas Hensel肯定地說：“特別是對於大型光伏電站來說，趨勢是電壓越來越高。”

基於碳化矽的逆變器以提供更高的功率密度和更少的冷卻需求而著稱，這使得整體系統成本低於基於矽電晶體的傳統逆變器。然而，碳化矽與絕緣二氧化矽材料之間的介面缺陷仍是該技術實現量產的主要障礙。

德國工業集團西門子旗下的德國逆變器製造商Kaco新能源公司在12月推出了兩款應用於大型光伏專案的碳化矽組串逆變器。迄今為止，其他逆變器製造商開發的碳化矽器件只是作為原型或小規模生產執行。