三菱电机将上市全SiC光伏逆变器，电力转换效率达98.0％

“98.0％”、“电力转换效率No.1”。在光伏电池展“PVJapan2014”（2014年7月30日～8月1日）上，三菱电机人员身穿写有大号文字的制服，显得格外惹眼。该公司宣布，将于2015年1月上市电力转换效率为98％、在日本国内住宅用途中达到最高水平的光伏逆变器（图1）。

在日本国内的住宅用光伏逆变器中，以前电力转换效率最高的是三菱电机于2008年上市的产品，达到97.5％。此次该公司刷新了自己的纪录，其原动力来自“全SiC”化，也就是说二极管和晶体管均使用了SiC，而非原来的Si。此次三菱电机采用了自主制造的功率半导体模块，将先于其他公司上市全SiC光伏逆变器。

原来的产品采用通过三台逆变器制造模拟正弦波的“分段控制逆变器方式”。与利用一台逆变器生成方波后再通过滤波器电路转换成正弦波的方法相比，损失减少，但同时也存在部件数量增多的问题。此次重新改为使用一台逆变器的方式，同时将元件从Si换成SiC，实现了98％的效率注1、注2）。

图1：电力转换效率的最大值达到98.4％

三菱电机将上市使用全SiC功率半导体模块的光伏逆变器“PV-PN44KX”（a）。外形尺寸为460mm×150mm×240mm。电力转换效率方面，额定时为98.0％，最大为98.4％（b）。此次还改进了追踪最大功率点的MPPT控制方法（c）。（图片根据三菱电机的资料制成）


注1）使用1台逆变器、二极管和晶体管使用Si的产品，其电力转换效率为96％。

注2）此次还改进了找出最大功率点的MPPT（Maximum Power Point Tracking）控制算法。这样在遇到以前最大功率点因剧烈天气变化而发生大幅变化的情况时，也可实现快速追踪。通过这一措施，将MPPT效率从以往产品的96.7％提高到了99.8％。

全SiC光伏逆变器的最大课题是价格。从建议零售价来看，4.4kW产品为不含税44万日元，而同期上市的4kW的Si产品为不含税34万日元，与之相比要贵出10万日元。欧姆龙也以推出全SiC产品为目标，不过“SiC元件的价格还较高，所以暂无法上市”（欧姆龙解说员）。如果SiC元件随着晶圆大口径化等走向低成本化，全SiC产品的上市就有望增多。

应对人工费高涨

此外，在PVJapan2014上，使设置变得容易的技术提案也很抢眼。在日本，受东日本大地震灾后重建及东京奥运会场馆项目的推动，建筑工程等的人工费不断高涨。其影响据称已开始波及光伏发电设施的建设。

为了应对人工费的高涨，光伏发电系统销售商日本XSOL公司开发了新的施工方法。该方法只需将光伏电池模块和架台的构件扣接即可固定模块，甚至完成布线（图2）。而以前则需在架台上设置模块后，实施模块间的布线作业。据该公司推算，与无需做地基处理的施工方法加起来，可将整体工期减至约1/4、将作业人数减至约1/2。

XSOL开发出了只需将光伏电池模块和架台的构件扣接即可固定及布线的施工方法（a）。京瓷利用将模块推入架台的间隙使之滑动的施工方法，可将工时减少约30％（b）。在此次展会上，能够以很少的人数来搬运的轻量模块的展出有所增加（c）

新施工方法的实现源于在模块厂商的协助下，在模块上事先设置了专用构件。如果这些旨在使设置变得容易的机构及构件走向普及，那么模块厂商也必须要采取相应的对策。

向住宅提供CdTe型光伏电池

在日本，光伏发电电力的收购价格在逐步下降，从10kW以上的系统来看，已从最初的不含税40日元/kWh下降到了不含税32日元/kWh。但海外厂商的参与积极性似乎并未减弱（图3）。


美国第一太阳能公司（FirstSolar）在展会即将开幕前的2014年7月28日，签订了向XSOL供应CdTe型光伏电池的协议。目标是实现相当于100MW的年供应量。XSOL不仅将向工业用途，还将向住宅用途提供CdTe型光伏电池，此次在PVJapan2014上做了在住宅屋顶上设置的示意展示。

中国厂商华为技术（Huawei Technologies也在日本首次参加了光伏电池展。华为于2014年5月公开了日本West Holdings采购其光伏逆变器的消息。West Holdings将通过开拓新的供应商来避免光伏逆变器不足而导致的建设缓慢问题。