低碳院自主研发的新型全碳化硅超薄光伏逆变器，加速光伏建筑一体化发展

8月8日-10日，国家能源集团北京低碳清洁能源研究院（以下简称低碳院）自主开发的全球首个超薄全碳化硅高频隔离光伏逆变器在刚刚结束的2020年国际太阳能光伏与智慧能源展览会（2020 SNEC 上海）上被专家委员会评为“展会十大亮点”，该款光伏逆变器凭借创新的技术、卓越的性能和准确的市场定位获得本届“SNEC十大亮点评选”兆瓦级翡翠奖。

光伏建筑一体化（BIPV）是将光伏技术应用于建筑场景，以达到节能环保的目的。国家发改委、住建部、教育部、工信部等七个部门联合发布了《关于印发绿色建筑创建行动方案的通知》，目标到2022年城镇新建建筑中的绿色建筑占比达到70%。光伏建筑一体化（BIPV）是绿色建筑的主流形式，高度契合绿色建筑的发展潮流，有着巨大的市场潜力。

光伏建筑一体化应用中，光伏逆变器是一个关键设备，现在市场上的光伏逆变器，由于其体积大、重量重，多数选择放置在屋顶，需要的线缆多、距离长，不仅易发生高压直流拉弧，引起电气火灾，而且导致系统成本高、效率低，同时占用楼顶大量空间，降低了光伏板可铺设面积。

针对光伏建筑一体化应用尤其是光伏幕墙中存在的这些问题，低碳院采用第三代半导体碳化硅（SiC）器件，自主研发了高频隔离拓扑结构、高带宽快响应控制算法和多间隔多区域散热等专利技术。通过仿真验证并优化主电路设计、控制算法、结构设计和热设计，开发出满足厚度薄、重量轻、耐高温、电气隔离这些BIPV要求的第一代也是业界首套超薄型全碳化硅高频隔离光伏逆变器工程样机，额定功率10kW，最高输入电压可达1100V，厚度仅为10cm，功率密度是传统光伏逆变器的2.5倍，能放置在光伏板与建筑物墙壁之间，最高额定运行环境温度70℃。

图为低碳院自主开发的新型全碳化硅超薄光伏逆变器

与基于现有光伏逆变器的BIPV系统相比，因其体积小、重量轻，能放置在光伏板与建筑物墙壁之间，可减少交直流线缆长度50%以上，减少发生高压直流拉弧的可能性，既降低了系统成本，又提高了系统效率和系统安全性，而且不占用楼顶空间，提高了光伏板可铺设面积。应用此光伏逆变器，可以构建低成本高效率的光伏建筑一体化电气系统。低碳院正在进一步优化设计、降低成本、提高效率，计划明年实现商业化应用。