Dave Freeman(美國(guó)Texas Instruments Inc., Semiconductor Group, High Performance Analog, Analog &Digital Power Control Products, System Engineering Manager)
“太陽(yáng)能電池模塊即將迎來一場(chǎng)大變革。對(duì)我們來說將具有大量的業(yè)務(wù)機(jī)會(huì)”。發(fā)出此言的是美國(guó)德州儀器(TI)負(fù)責(zé)太陽(yáng)能電池相關(guān)業(yè)務(wù)的Dave Freeman。Freeman于2009年5月組建了專門從事太陽(yáng)能電池業(yè)務(wù)的團(tuán)隊(duì),筆者就今后太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)動(dòng)向?qū)ζ溥M(jìn)行了采訪。
――太陽(yáng)能電池模塊的變革指的是什么?
原來是將多個(gè)太陽(yáng)能電池模塊串聯(lián)后,再與逆變器連接。因此,存在著如果有因日照不均以及特性不均等導(dǎo)致輸出功率下降的模塊,整體的輸出功率就會(huì)大幅降低的問題。
為了解決這一問題,今后各個(gè)太陽(yáng)能電池模塊可能會(huì)配備逆變器及轉(zhuǎn)換器功能。這被稱之為“微型逆變器”及“微型轉(zhuǎn)換器”。這樣可以通過對(duì)各模塊的輸出功率進(jìn)行優(yōu)化,使得整體的輸出功率最大化。此外,與通信功能組合的話,還可用于監(jiān)視各個(gè)模塊的狀態(tài),檢測(cè)出出現(xiàn)故障的模塊。
――有望應(yīng)用于哪些用途?
微型逆變器是在各個(gè)模塊上全部配備上現(xiàn)有的逆變器功能。也就是說,從輸出功率的優(yōu)化到DC-AC轉(zhuǎn)換均由模塊來進(jìn)行。從模塊輸出的功率為交流,可直接并入電網(wǎng)。由于施工容易,因此住宅及商用設(shè)施的安裝企業(yè)應(yīng)該有需求。
微型轉(zhuǎn)換器對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行輸出功率的優(yōu)化和DC-DC轉(zhuǎn)換,剩下的DC-AC轉(zhuǎn)換則交由另外設(shè)置的逆變器完成。微型轉(zhuǎn)換器定位于現(xiàn)有逆變器和微型逆變器之間。由于太陽(yáng)能電池模塊輸出的功率為直流,因此可將產(chǎn)生的電力直接以直流狀態(tài)用于為充電電池充電。未通電地區(qū)的無線通信基站等不接入電網(wǎng)的獨(dú)立設(shè)施等存在需求。
此外,大型太陽(yáng)能發(fā)電站也可能存在需求。大型太陽(yáng)能發(fā)電站存在如何在數(shù)量龐大的太陽(yáng)能電池模塊中找出故障模塊的問題。而配備有控制及通信芯片的微型轉(zhuǎn)換器便有助于解決這一問題。由于微型逆變器的價(jià)格要高于微型轉(zhuǎn)換器,因此難以導(dǎo)入大型太陽(yáng)能發(fā)電站。
――普及微型逆變器及微型轉(zhuǎn)換器目前都存在哪些難點(diǎn)?
難點(diǎn)在于成本、轉(zhuǎn)換效率及可靠性。從目前的售價(jià)看,現(xiàn)有逆變器為60美分/W,而微型逆變器為1美元/W。如果能夠達(dá)到同等以下水平,便希望實(shí)現(xiàn)普及。在逆變器部分的轉(zhuǎn)換效率方面,目標(biāo)是達(dá)到與現(xiàn)有逆變器相當(dāng)?shù)?8%。而可靠性則要與太陽(yáng)能電池模塊相當(dāng),達(dá)到能夠工作20年的水平。
如果這些難點(diǎn)得以解決,供貨量便有望超過現(xiàn)有逆變器。美國(guó)iSuppli預(yù)測(cè),原有逆變器的供貨量2012年為130萬~140萬臺(tái),而微型逆變器和微型轉(zhuǎn)換器的合計(jì)供貨量2012年將達(dá)到約800萬臺(tái)。目前美國(guó)已有風(fēng)險(xiǎn)企業(yè)等多家企業(yè)對(duì)微型逆變器和微型轉(zhuǎn)換器展開開發(fā)。
――對(duì)TI而言,會(huì)帶來什么業(yè)務(wù)機(jī)會(huì)?
在現(xiàn)有逆變器中,用于功率轉(zhuǎn)換的功率半導(dǎo)體的特性尤為重要。今后,除了功率半導(dǎo)體之外,對(duì)各模塊的輸出功率進(jìn)行優(yōu)化的控制IC,以及傳遞各模塊狀況的通信IC的重要性也將日益提高。而控制IC和通信IC正是我們擅長(zhǎng)的領(lǐng)域。
另外,今后還將推動(dòng)與智能電網(wǎng)的協(xié)作。我們也曾致力于智能電網(wǎng)領(lǐng)域,打算充分利用這方面的經(jīng)驗(yàn)。
――TI為太陽(yáng)能電池業(yè)務(wù)設(shè)立了什么樣的體制?
我們以前也在從事太陽(yáng)能電池芯片業(yè)務(wù)。結(jié)果,在現(xiàn)有太陽(yáng)能電池逆變器使用的控制IC方面,獲得了約30%的份額。不過,以前只是將太陽(yáng)能電池視為眾多應(yīng)用之一。
2009年5月通過配置專門負(fù)責(zé)太陽(yáng)能電池的工程師,建立了致力于太陽(yáng)能電池的體制。另外還聘請(qǐng)了太陽(yáng)能電池的工藝專家。這是因?yàn)楣に嚰夹g(shù)在與客戶共同解決問題時(shí)十分重要。而且也有助于理解各種太陽(yáng)能電池在特性上的不同。在太陽(yáng)能電池以外的領(lǐng)域,我們尚未配置過工藝專家。
――請(qǐng)談一下美國(guó)太陽(yáng)能電池市場(chǎng)的狀況。
目前,加利福尼亞州是美國(guó)太陽(yáng)能電池需求的推動(dòng)力量。該州2009年的年導(dǎo)入量約為350MW,相當(dāng)于整個(gè)美國(guó)的一半。不過,今后2~3年該州的導(dǎo)入量增幅可能會(huì)下降。2009年比上一年增加150%,而2010年預(yù)計(jì)將出現(xiàn)減緩,僅比一年增加75%。另外,2011年預(yù)計(jì)將進(jìn)一步下滑,僅比上一年增加10%。受其影響,美國(guó)整體的太陽(yáng)能電池導(dǎo)入量增長(zhǎng)也將在2~3年呈下降趨勢(shì)。