伴随着全球能源开支成本上升和欧洲能源日益紧张，加快以光伏为代表的新能源建设，已经成为全球主要经济体的政策共识。而全球通胀导致大宗商品价格不断高升，使得太阳能作为一种绿色能源，更具经济性。可以推断，光伏未来在全球电力结构中的占比，将进一步提高。

国家能源局统计数据显示，2022年上半年光伏新增装机 30.88 GW，其中户用分布式光伏新增装机 8.91 GW，同比增长 51.5%，市场发展十分迅猛。随着能源需求的不断增长和可再生能源的广泛应用，逆变器作为现代电能转换的核心技术，在电力系统和电子设备中扮演着至关重要的角色。逆变器是一种电力电子装置，能够将直流电能转换为交流电能，使得电力系统可以高效地利用和传输能量。

逆变器在光伏系统中的作用

逆变器的工作原理基于电力电子器件的特性和控制策略。它通常由整流器和逆变器两个主要部分组成。整流器将交流电源转换为直流电流，而逆变器则将直流电能转换为可调节的交流电能。逆变器利用高频开关器件（如晶闸管、功率场效应管或双向可控硅）来控制直流电源的电压和频率，从而实现对输出交流电能的精确调节。控制系统根据输入信号和负载要求，通过调节开关器件的状态来控制输出波形的形状、频率和电压等参数。

根据逆变器与组件的连接方式，光伏逆变器主要分为三类，集中式逆变器、组串式逆变器与微型逆变器。2010年以前，集中式逆变器因其装机容量大、成本低成为大型光伏电站的主流配置，市场主要被欧洲企业垄断。此后市场由于竞争激烈陷入价格战的厮杀，各大厂商纷纷开始寻找新的技术替代方案，组串式受益于近年的功率提升、成本下降，在集中式与分布式场景均有较大应用，并于2016年反超集中式逆变器成为主流。

逆变器在许多领域中发挥着重要作用。其中最常见的应用是太阳能和风能发电系统。逆变器在光伏系统中的主要作用为将光伏发电系统产生的直流电转换为电网等负载中频率恒定的交流电，并确保在各种情形下都可以实现 MPPT（最大的功率输出）。逆变器一端连接着光伏，一端连接着电网和储能，其好坏直接影响到并网与储能是否能平价、顺利运转。

逆变器的设计和制造需要从整个系统角度考虑，除了转换效率，还要兼顾综合防护、稳定运行、安全可靠和电网友好性，光伏逆变器承载着数据采集、电站监控、能源管理等任务。

高比例光伏下，逆变器作用进一步凸显

近年来，我国风光发电量维持快速增长态势，电力设计规划总院最新发布的数据显示，2022年全国风电、太阳能发电新增装机达到1.25亿千瓦，连续三年突破1亿千瓦。截至2023年2月，我国风电、太阳能发电累计装机达到7.8亿千瓦，其中太阳能发电装机高达4.1亿千瓦，风电累计装机达3.7亿千瓦。

2022年初，国家发改委、国家能源局发布的《“十四五”现代能源体系规划》进一步指出，要在风能和太阳能资源禀赋较好、建设条件优越、具备持续整装开发条件、符合区域生态环境保护等要求的地区，有序推进风电和光伏发电集中式开发，加快推进沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地项目建设。由此可见，风光大基地项目的发展推进已成为了我国推动“双碳”目标落地的重要举措。时至目前，第一批风光大基地项目9700万千瓦已全面开工，部分项目已经建成投产，第二批大基地部分项目已陆续开工，第三批基地也已形成项目清单。

值得注意的是，光伏发电已成长为推动发电装机增长的“主力”。据智汇光伏创始人王淑娟介绍，2022年国内新增光伏装机高达8741万千瓦，创下历史新高，同时，光伏已占全国当年新增电力装机的45%，成为新增装机占比最高的电源。

面对构建新型能源体系的新要求，在电力设计规划总院副总工程师王霁雪看来，光伏逆变器注定将承担越来越多的“责任”。“从新型电力系统到新型能源体系，电在能源体系中发挥的作用正逐步提高，在构建高比例可再生能源和高比例电力电子化的系统时，逆变器作为其中的关键电力电子设备，作用将进一步凸显。”

王霁雪表示：“一方面，从技术角度来看，一直以来光伏逆变器主要承担着‘桥梁’作用，将可获取的太阳能资源转化为清洁的、经济的能源供给，另一方面，在构建新型电力系统的过程中需要更多地考虑到系统平衡和稳定等问题，光伏逆变器要承担更多的功能，真正成为能源系统的‘路由器’。”

过去十多年里，随着我国光伏全产业链的发展壮大，光伏逆变器技术已经历了数代变迁。近年来光伏逆变器技术快速变革，从最初100千瓦的集中式逆变器逐步革新，功率不断增加的同时，还出现了系统设计相对灵活的组串式逆变器，但如今面对高比例光伏的接网要求、走入沙戈荒等更多复杂严苛的环境，光伏逆变器已无法局限于传统样式，需要在进一步降低光伏度电成本的情况下更加适应能源系统发展需求。

MLPE 革新逆变器市场

MLPE，即组件级电力电子，指在太阳能光伏系统中能对单个或几个光伏组件进行精细化控制的电力电子设备，主要实现逆变、监控、功率优化、关断等功能，对光伏组件进行精细化控制。现有产品系列包括微型逆变器、优化器、组件级关断器三种解决方案。

MLPE 的快速增长得益于政策对于光伏发电系统安全性的要求提高。分布式光伏占比的提升导致安全问题频发，安全性不可避免成为各地政府和用户需要重点考虑的系统性因素。光伏组串内整串线路的直流电压累计可达 600V~1500V 的高压，导致“直流高压风险”与“施救风险”两大安全隐患。

针对该类安全隐患，全球已有多国陆续颁布了强制性法规或标准，要求在短时间内将组件电压降至安全范围。美国是最早提出组件级关断概念，并执行相关强制性法规的国家，随后加拿大、德国、墨西哥、澳大利亚等国家相继出台政策法规，MLPE 解决方案将逐渐成为全球分布式光伏的标配。

对于使用集中式或组串式逆变器的光伏系统而言，一旦有一块组件因故障、遮挡等原因造成功率下降，拉低整串组件的输出功率。而MLPE 由于可以在组件级别实现精细化输出功率调节，在光照条件不佳的情况下仍可实现较高的发电量，延长发电时间。据相关企业测算，在相同条件下，采用 MLPE 的系统相较于传统逆变器系统，发电量可增加 5-25%。

MLPE 的另一大优势是可实现单块组件精准监控。集中式、组串式逆变器场景下，一旦组件发生故障，运维人员需通过大面积检修才能定位故障组件，耗时较长。当前的 MLPE 产品可通过远程监控系统在组件级实现快速定位，可最大限度缩短光伏系统的关断时间，运维效率大幅提升。

分布式光伏系统多安装于户用及工商建筑楼顶，组串长度、规格、朝向较为灵活，单户容量也差异较大，MLPE 的“模块化设计、即插即用”等优势可充分利用空间，适应不同安装方向和角度，降低了安装和扩容门槛。而在运维过程中，由于 MLPE 具有独立性，且并联入网，无需中断整个光伏系统即可实现单个逆变器的更换维修。

由于 MLPE 产品涉及电力电子、半导体器件、通讯、云计算及高可靠制造等多学科融合，对新兴玩家来说存在高技术壁垒。海外资深巨头对 MLPE 细分类别中的优化器、关断器等产品进行高度专利封锁，进一步加大新兴玩家对于专利突破的难度。同时产品进入各国市场需要进行长周期的可靠性验证，赛道进入壁垒高。

对比 MLPE 和逆变器的出货量增速，MLPE 赛道平均增速高达42%，显著高于逆变器行业平均增速18%。以美国户用光伏市场为例，据智汇光伏统计数据显示，2015年至2020年，MLPE 的渗透率已从50%增长至92.8%。国内外头部企业来看，海外龙头企业 Enphase 2021年业绩增速近80%。国内 MLPE 龙头企业处于业绩高速发展初期，增速超过100%。

MLPE 作为逆变器细分赛道，未来市场空间广阔。随着分布式光伏市场的逐渐成熟，光伏系统将向着更安全、智能化的方向发展，MLPE 的技术优势价值也将日益凸显。