台湾去年（2021）太阳能累计装置量约落在 7.2GW，若要实现 2025 年 20GW 目标，接下来每年还需要有 3GW 以上成长，势将带动地面型太阳能拓展。对此，太阳能变流器厂商 SolarEdge 推出地面型太阳能解决方案，除提升发电量外，更要透过创造“世界第八大奇迹─复利”，提供投资方最好选择。
妥善的配置与评估，让太阳能变成一门好生意
SolarEdge 的地面型解决方案包括功率最高可达 120kW 的协同技术三相变流器，具备最高 150% 直流超配比，以及每两片模组一组的直流功率优化器，透过即时及高效能功率追踪技术，优化器能有效调整电流与电压，最大化每片太阳能板的发电量，进而提高投资报酬率（RoI）。120kW 三相变流器协同技术整合创新预先调试功能，让安装商在并网前透过智能手机自动及全面性验证系统元件，大幅减少安装时间及成本。
地面型解决方案还内建电位诱发衰减（Potential Induced Degradation，PID）整流器，提供日间防护及夜间修护来防止太阳能板发电退化，在维运方面也为业主省下许多功夫。方案直接包括模组等级监控系统、资料收集器与环境感测器等后续维运系统，也代表着一旦设置太阳能系统之后，就不用再购买第三方优化器与监控系统，除可有效降低遮阴及模组失配风险外，还可直接进行远程排除故障与精准的系统警示，能省下不少检测步骤与现场巡查时间、降低维运成本。
其中 SolarEdge 组串式变流器一串最多可以装设 60 片模组，透过“虚拟集中式”配置，可以协助系统商降低时间、人力、金钱等成本支出；而 SolarEdge 太阳能变流器可支援较长及长度不均的组串设计，在单一串列中，模组可以使用不同方向及角度来安装，其弹性设计可减少直流馈线、汇流箱、连接器等硬件配置，最高可以减少 50% 太阳能模组外的资金支出（Balance of System，BOS 成本），另也提供业界最长 12~20 年的设备保固，不会产生额外费用。
对于业主来说，大型地面型太阳能系统可谓长期投资，除了节省成本，是否有“获利空间”也是投资者注重的部分。
以最常被用来评估太阳能、风力发电和其他能源获益的方法“均化成本（levelized cost of energy，LCOE）”为例，SolarEdge 模拟了 10MW 太阳能案场采用不同方案的均化成本，发现虽然初期需要用到较多的太阳能变流器，SolarEdge 太阳能系统因具备较长的保固、内建片片监控免除第三方监控费用及维运成本，再加上功率优化器提高发电量，能提升太阳能系统投资报酬率。
组串式？集中式？地面型案场适用哪种变流器
太阳能系统装设模组、并网后，挑战才真正开始，除了太阳能模组本身每年 0.5% 的效率损失，还有不平坦地面或是尘埃脏污、鸟屎树荫等要面对，这些状况都会造成太阳能系统出现模组失配问题，尤其台湾大型地面型案场多设置在地层下陷区、盐滩地，太阳能板将受到更严酷的环境考验。
每片太阳能板的衰退率不同，若是使用传统的集中式太阳能变流器，只要一颗鸟屎、一层沙尘、一片遮荫，或是单片太阳能板衰退，发电量最差的模组就会牵连到其他片太阳能板的发电量，最终冲击到整体案场发电表现，因此 SolarEdge 提供的直流功率优化器，能优化每片模组发电量，降低模组失配（Module Mismatch）造成的功率损失。
太阳能变流器分为集中式与组串式，顾名思义，集中式太阳能变流器为一个案场装置大型变流器，统一将直流电转换成交流电，目前世界上太阳能系统多因为建置速度快、单价成本考量，有 90% 案场多采用集中式太阳能变流器。
不过谈到组装成本，还是模组化的组串式变流器占优势。集中式变流器为大型机柜、机组式设备，需要透过机械搬运才可以抵达案场，组装成本较高，就组装部分来说，相较于传统大型机柜集中式变流器，SolarEdge 变流器一台仅 30 多公斤，以模组化设计概念不需要昂贵机械搬运成本，因此组装成本可以省下 60%。
传统组串式架构变流器多组最大功率点追踪（MPPT），发电量也优于集中式变流器 2.1%，SolarEdge 两片模组即装设一台功率优化器，因此发电量更比一般串列式变流器多 5~8%。
案场若采用传统的集中式太阳能变流器，故障后也得在上万片太阳能板中寻找千分之一的故障点，尤其地面型太阳能案场动辄 100MW 以上，再度延长大量维修时间，因此近年来组串型变流器得益于故障排除速度快、维修速度快等因素，有效减少停运造成的损失，有后来居上之势。
随着太阳能产业愈加成熟，更容易估算太阳能初始投资成本（CapEX）、营业费用（OPEX）对太阳能生命周期价值与收益的影响，意即，初始投资成本增加有助降低整体营业费用，进而提高太阳能系统的均化成本（LCOE）。
目前太阳能维运方式多以无人机搭配红外线检测为主，利用空拍红外线热显像仪，现场检查太阳能板模组是否有出现温度异常来推估模组是否“健康”。不过操作无人机，时间与人力成本高，对此 SolarEdge 提供的的监控系统，能透过后台显示每片太阳能模组的状况，可直接进行远端检测，省下人工现场查修时间与成本。
除此之外，相较于一般集中型变流器只有 5 年保固，SolarEdge 保固长达 20 年，因此虽然前期投入成本较高，但 20 年摊提下来，业主不仅免去变流器更换成本，再加上 SolarEdge 允许不同功率及新旧款式的模组安装，不用准备模组备品。在太阳能案场的 20 年寿命中，创造出钱滚钱的正向循环。
安全性绝不妥协的电弧侦测
另一方面，地面型太阳能案场的安全机制也不容妥协。通常地面型案场设置规模往往会比屋顶型案场还要高、电压可高达 1,500V，因此相对更需要严谨的电弧检测与安全措施，其中 SolarEdge 直流功率优化器内建电弧侦测功能，以电路侦测有效防止任何故障、短路损失与风险，尤其台湾的地层下陷区地面型案场若遇台风可能会有淹水问题，更需要防范漏电问题。
而 SolarEdge 的太阳能变流器一旦检测到串列切断与变流器的连接、变流器关闭、维运或紧急状态、交流连接切断，以及功率优化器的热感测器检测到温度超过 85˚C 时，便会进入安全模式，在短短 30 秒内自动停止输出电流，每片模组输出电压也会自动调降到 1V 人体可触碰的安全范围。在最新的协同技术中还有另增防护功能，在 DC 与 AC 接线端子还有装置热感测器以及突波保护器，可大幅降低 EPC 组装时不良所产生事故问题。
地面型案场翻新，迎接新市场
近年来台湾太阳能蓬勃发展，在太阳能变流器 5 年保固背景下，也有许多案场正面对“旧翻新”需求。云林 1,525 kWp 芋园农光共生案先前就因为变流器过保，故障事故频传，每月需要更换 15 台变流器，再加上模组出现老化速度不均问题，造成每年 20~30 万电费收益损失。
在这次整改翻新后，农光共生案成功改头换面，夏季时平均每天发电超过 6 度，解决案场长期以来的发电效益及维运困扰。SolarEdge 资深技术经理苏益立博士认为，随着模组、变流器技术更迭，旧电厂整改将是另一个新市场，台湾应有 250MW 整改市场可开发。
2021 年 SolarEdge 获得两大地面型案场订单，分别是在台南七股 77MW 以及于屏东枋寮 32MW，而 SolarEdge 解决方案于水面型太阳能案场也极具优势。台湾区总经理蔡尚霖表示，SolarEdge 明年订单能见度高，地面型太阳能装置量将占很大一部分。
SolarEdge 会持续投入台湾地面型太阳能，未来将结合其 MLPE 解决方案的优势推出适用于 1500V 的第一型电业大型地面型案场的太阳能变流器，与台湾合作伙伴们一同迈向台湾达到 2025 年 20GW 太阳能设置目标。
（图片来源：SolarEdge）
