微型逆變器幫助屋頂型太陽能達標
微型逆變器幫助屋頂型太陽能達標

經濟部能源局預估屋頂型太陽光電將在今年超過3GW,提早5年達成政策目標 [1],目前正在研討,2025年全國太陽光電總容量20GW不變的目標之下,提高屋頂型太陽光電的比例。根據能源局的統計,2018年太陽光電安裝容量達1.055GW,其中屋頂型太陽能是829MW,佔比高達78%,本來呼聲最高的地面型太陽能僅有226MW。

能源局預估2019年台灣太陽光電新增容量約1.5GW,如果我們用80%屋頂型估計,約占1.2GW。過去因為建築法規容積率限制與違章建築的議題,讓能源局保守預估屋頂型太陽能的容量。2018年,經濟部與內政部攜手合作,修正「設置再生能源設施免請領雜項執照標準」,增訂在不影響公共安全及妨礙違章建築處理之前提下,得設置太陽光電發電設備之態樣 [2]。都市的屋頂容易受到建築物的遮蔽,鄉村的屋頂也可能受到旁邊樹木的遮蔽,導致太陽能發電量減少,「微型逆變器」 的發明,正好解決這個問題。

解決發電量問題,微型逆變器能助屋頂型太陽能達標?

當然,事情不可能這麼順利,事實上微型逆變器在全球的市占率目前非常小,是一個很少人注意到的題目。目前市場上的主流產品是串列型逆變器(String Inverter)與集中型逆變器(Central Inverter)。集中型逆變器應用在地面型電站,其他非地面型電站主要使用串列型逆變器。市場調查機構IHS統計美國的太陽光電逆變器,發現串列型逆變器(單相/三相低功率)與集中型逆變器(三相高功率)的成長速度趨緩,成長速度最快的是微型逆變器,預估2019年市場規模達美金1.5億元,市占率約13% [3]。 (註:圖片的數字誤植,1,000M的正確數字應該為US$100M。)

圖一:HIS統計的美國太陽光電逆變器市場趨勢
圖一:IHS統計的美國太陽光電逆變器市場趨勢
圖/ IHS Markit

微型逆變器之所以能夠在美國市場快速成長,主要是因為具備以下的優點:

(1)優化每片模組,避免遮陰損失,發電量最大;
(2)不需DC零組件,安裝簡易輕鬆降低設計施工時間成本;
(3)單片監控,發電狀況一清二楚。

傳統的集中型與串列型逆變器,因為是數個模組串聯,當其中一個模組的電流下降(發電效率下降,可能是模組故障或是遇到遮蔭),則該串所有的面板電流也會跟著下降(因為直流串聯的電流是固定的,圖二左側三個模組的電流I值必須相同)。微型逆變器的原理則是讓每個模組併聯,所以個別的模組電流下降不會影響到旁邊的模組,每個模組上安裝一個微型逆變器,可以讓該模組的發電效率達到最大值。

圖二:傳統(String&Central)逆變器與微型逆變器的優化比較
圖二:傳統(String&Central)逆變器與微型逆變器的優化比較
圖/ 昶昱能源(EnluxSolar)

微型逆變器因為體積小、重量輕,很容易安裝在太陽光電系統的支架上,主要動作是鎖螺絲與接電力線而已,所以獲得廣大的光電安裝業者喜歡,如圖三所示。

圖三:容易安裝的微型逆變器
圖三:容易安裝的微型逆變器
圖/ 昶昱能源(EnluxSolar)

這樣的論述,讀者可能沒什麼感覺,所以我分享一個ABB串列型逆變器的影片,告訴大家安裝串列型逆變器是非常專業的工作,一定要取得專業證照,一般民眾請勿輕易嘗試。我的意思並不是說安裝微型逆變器就可以比較隨便,而是說明對於專業人士來說,安裝微型逆變器的難度,遠遠小於安裝串列型逆變器,更別說是最複雜的集中型逆變器了。

ABB Solar Inverters:PVS-100/120 assembly video

高投資高報酬,微型逆變器市佔連年攀升

微型逆變器單位成本與一般中型三相串列型逆變器相比之下高出不少,約與小型單相串列型逆變器相當,但是發電量可以提高10到20%,直接提升了整體太陽光電的發電收益。同時,微型逆變器的功率比較小,約在300至700W之間,又選用高規格的電子零件,使用壽命約在20到25年。串列型逆變器的壽命約在5到8年。換算下來,微型逆變器的壽命大概是串列型逆變器的2.5到5倍的時間。如果我們把串列型逆變器的價格乘以2.5到5倍,其區間落在NT$7,350至21,000/KW之間,如果再考慮串列型逆變器少發電10到20%,微型逆變器並不是太貴。上面的現象如果用專業一點的論述,就是資本支出(CAPEX)與總體擁有成本(Total Cost of Ownership, TCO)的差別,簡言之,微型逆變器的資本支出比較高,但是總體擁有成本比較低,所以逐漸取得市場占有率。

當然,如果傳統逆變器在架構上取得創新,降低總體擁有成本,依然有競爭力。我們在產業前瞻分析會看到高單價高毛利率的產品市占率反而逐年增加的現象,通常就是因為其TCO比較低的緣故。CAPEX很容易讓我們誤判情勢,盡量少用這個指標。最近鬧得沸沸揚揚的離岸風電,具備高CAPEX的特性,但如果我們去分析其TCO(LCOE/LACE/SCOE)等,就會發現成本是非常低的,所以市占率逐年提高,快速成長。從以上分析可發現,系統容量20KW以下的小型家用屋頂市場,微型逆變器的成本優勢更勝於單相串列型逆變器。在中型的案場中,由於效能的提升,可做到單位裝置容量的效益最大化。

美商Enphase Energy是全世界微型逆變器的領導公司,經過多年的努力,深耕市場,累積競爭優勢,股價在2018年逆勢成長80%,異軍突起。我們可以看到太陽光電股票在2018年整體落後於S&P 500與Russell 2000,這是非常不好的一年。Enphase Energy的股價還要逆勢成長80%,實屬不易。

圖四:2018年太陽光電股價績效
圖四:2018年太陽光電股價績效
圖/ NREL [4]

微型逆變器的領導公司Enphase功率最大的逆變器是460W(IQ7X, 96 cell),昶昱能源公司看到市場上對於降低CAPEX的期待,推出了EL-650微型逆變器,可連接兩片光電面板,獨立優化監控。這兩家公司各自代表不同的競爭策略,Enphase採用系統單晶片(SOC)的策略,一機對一板;昶昱能源則採用一機對多板的策略。究竟哪一個策略比較容易獲得市場的認同,值得我們觀察與期待。

我們看到微型逆變器取代單相串列型逆變器的趨勢(20KW以下的系統),如果參考美國市場規模,兩者相加每年約有新台幣150億元的市場。能源局改變政策,提高屋頂型太陽光電的容量目標,我們預期台灣的市場規模也會跟著成長。 微型逆變器因為增加發電量、容易安裝、容易監控、長壽命、低總體擁有成本,逐漸取得市場占有率。Enphase在2018年股價逆勢成長80%,實屬不易。有趣的是台灣公司昶昱能源科技用一機對二板的策略開發EL-650,要和Enphase的IQ7X SOC策略競爭,未來的市場變化,值得我們觀察與期待。

參考資料:
[1] Daisy Chuang, “屋頂型太陽能發展超乎預期,能源局擬調高配比,” Technews, 10 01 2019. [線上]. Available: https://technews.tw/2019/01/10/last-year-installed-2-4gw-roofsolar/. [存取日期: 22 02 2019].

[2] 內政部, “合法建物屋頂存有違章建築設置太陽光電申設說明,” 內政部, 2018.

[3] IHS Inc., “PV Inverter Market Tracker-Q4 2018,” IHS, Inc., 2019.

[4] David Feldman, Anna Ebers 且 Robert Margolis, “Q3/Q42018 Solar Industry Update(NREL/PR-6A20-73234),” NREL, 2019.

[5] CHRISTIAN ROSELUND, “US will see more than 8 GW of solar come online this year,” PV MAGAZINE, 14 01 2019. [線上]. Available: https://www.pv-magazine.com/2019/01/14/us-will-see-more-than-8-gw-of-solar-come-online-this-year/. [存取日期: 23 02 2019].

[6] ABB, “ABB Solar Inverters: PVS-100/120 assembly video,” ABB, 04 07 2018. [線上]. Available: https://www.youtube.com/watch?v=RS6we3OPb5M. [存取日期: 23 02 2019].

[7] 昶昱能源, “昶昱能源新機種,即將發布!,” 昶昱能源, 29 01 2019. [線上]. Available: https://www.enluxsolar.com/HotNews/Article?hotId=6ee65f9a-bd86-4a5f-a3a2-00f9833651c9. [存取日期: 23 02 2019].

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橘子集團 Vyin AI × 女媧創造攜手推出「居家陪伴機器人」,開啟機器人大腦 RIaaS 商業應用新局!
橘子集團 Vyin AI × 女媧創造攜手推出「居家陪伴機器人」,開啟機器人大腦 RIaaS 商業應用新局!

隨著全球勞動力老化與新血招募困難,從製造、零售到醫療與長照,各行各業皆面臨同樣的缺工挑戰,面對人力不足,機器人逐漸走出工廠,進入醫院、門市與家庭。但當生成式 AI 讓機器人不再只是「會動」,而是開始「能懂」時,新的問題隨之而來——我們是否能信任它?

尤其在台灣,隨著2025年正式進入超高齡社會,長照體系首當其衝,人力不足、服務品質不均、家屬壓力沉重,AI 與機器人被期待成為新解方,但即便生成式 AI 浪潮席捲全球,各國際大廠持續精進自家大型語言模型,市場仍缺乏能直接面向C端消費者、大規模商用且精準可控的 AI。

「很多機器人廠商強調的是功能能做什麼,但如果長者不願意互動,再多的功能都沒有意義。」橘子集團策略長暨 Vyin AI 負責人陳冠宇指出,「接觸點不成立,後面所有服務都用不上。而那個接觸點,就是可信任的聊天與陪伴。」

這樣的觀察,也成為 Vyin AI 切入發展「機器人大腦即服務(Robot Intelligence as a Service, RIaaS)」的契機。

在9月底舉辦的台北國際照護博覽會中,Vyin AI 宣布攜手台灣機器人新創女媧創造,搶先展示共同打造的居家陪伴型 AI 機器人「Gilee 桔利 」。結合 Vyin AI 核心技術 Vyin Brain 智慧中樞與女媧創造的機器人互動設計,展現 AI 機器人從「任務驅動(task-based)」邁向「語意與情境驅動(context-based)」的可能性。

橘子集團
橘子集團旗下生成式 AI 新創 Vyin AI 攜手女媧創造,於 2025 台北國際照顧博覽會展示「可控 AI × 機器人」應用,透過居家陪伴機器人 Gilee 桔利,展現可控 AI 理解語意、感知情緒並標記風險,揭示機器人大腦即服務(Robot Intelligence as a Service, RIaaS)的未來方向。橘子集團策略長暨 Vyin AI 負責人陳冠宇(左)與女媧創造營運長張智傑(右),分享機器人特點。
圖/ 橘子集團

從長照產業切入 以「可控 AI 大腦」打造能被信任的陪伴

女媧創造耕耘陪伴型機器人多年,擅長機器外觀設計及互動體驗,但在長照領域的推廣仍多停留在試行階段。營運長張智傑表示:「要守護長者的健康、撫慰孤獨長輩的孤獨感,光靠形體與互動還不夠,更需要一個可靠的大腦。」

過去的照護型機器人大多停留在衛教知識宣導或生理監測階段,缺乏與使用者互動的能力。面對照護需求快速攀升與人力斷層,雙方都意識到,若 AI 要真正走進家庭與長照現場,「信任」將是唯一關鍵。而對 Vyin AI 而言,這正是可控 AI 發揮價值的最佳場域。

陳冠宇指出,自大型語言模型(LLM)問世以來,雖展現出驚人的語意生成、邏輯推理與知識應用能力,但其核心仍屬於機率預測模型,本質上是透過複雜的機率計算模擬人類語言分布,即使經過人為的情境工程(context engineering)的修正,仍難完全避免「AI 幻覺」的發生。「在一般應用場景中,幻覺頂多造成資訊錯誤,但在醫療與照護產業,錯誤的回答可能直接影響生命安全。」

相較之下,Vyin AI 研發的智慧中樞 Vyin Brain 採用獨創的仿生大腦架構,由「語言、知識、理解、動作」四大中樞分工協作,層層把關 AI 的思考與回應流程。另外可將醫療、零售、教育等專業領域的資料轉化為透明的知識圖譜,建立清晰的知識邊界,確保所有回應均具可追溯性、可驗證性與可解釋性,最大程度的消除 AI 幻覺風險,讓生成式 AI 在需要高度精準與信任的場景中得以安全落地。

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台北國際照護博覽會中,桔利的初登場,引起大眾的好奇與關注,詢問與體驗絡繹不絕。
圖/ 橘子集團

讓機器人更像人:客製化設定與長期記憶,讓長輩感受理解

首度亮相的桔利,以活潑童語與長輩對話:「爺爺,今天有什麼開心的事嗎?」「奶奶,妳該吃高血壓的藥囉!」展區人潮絡繹不絕,將 Vyin AI 的展攤擠得水洩不通,中化銀髮總經理李宗勇及團隊親自體驗後,更是對桔利讚不絕口,直言這位 AI 金孫外型討喜,是長輩絕佳的陪伴者。

事實上,被設定為「10歲金孫」的桔利,不僅能理解長者的語意與意圖,陪他們閒聊、安排行程、提醒用藥,還能透過長期記憶與個人化設定,根據長者的個性、家庭與健康狀況調整互動內容,主動引導長者分享興趣、回憶過往,甚至向他們請益,讓長者在互動中感受到被理解、被需要,進而產生「情感價值」。

相較多數廠商強調的是「生理監測」功能,桔利更重視的是「情感陪伴」。負責桔利產品功能設計與規劃的產品經理 蔣欣諭 補充,在傳統華人文化中,子女常羞於直接表達愛與關懷,因此設計出「專屬家人的 AI 仿聲語音信」功能。

子女只需透過專屬 App 輸入文字訊息,桔利便能以 AI 仿聲技術,轉換成兒女或孫子的聲音唸給長輩聽。這項功能在現場引發驚喜與共鳴,它觸動的不只是科技的體驗,而是家人之間「說不出口的愛」。

在日常生活中,桔利也具備智慧照護的即時偵測能力。會在對話中持續判斷語氣與內容的變化,進行風險標記。若偵測到異常,會透過女媧的通報系統推播給家屬,並依照情況分級提醒,且所有對話內容都會被自動收錄於後台,以簡潔明瞭的儀表板呈現,讓家屬與照護人員能快速掌握長者近期的身心理狀況。

「我們設計桔利的目的,不是取代家人,而是成為家屬與長者之間的橋樑。」她說。

從長照出發,邁向多元 RIaaS 生態

桔利在照護博覽會的初登場,不僅引發長輩熱烈回應,也為 Vyin AI 與女媧創造的合作奠定良好開局。對團隊而言,這不只是一次成功的展出,更是「情感連結」價值的具體驗證,同時也證明雙方在軟硬整合上的實力。

「我們從長照出發,是因為這是最難的場域,能最大化檢驗技術的可控性與穩定度,凸顯我們技術的價值。」Vyin AI 負責人陳冠宇表示。

除了以可控 AI 大腦杜絕幻覺外,要讓機器人能像人一樣反應,關鍵不只是速度,更在於整合。要達到像人一樣的回應速度與精準度,必須同時整合語音辨識(ASR)、語意理解、知識調用與語音合成(TTS)四層技術。「這不只是速度問題,更是理解與反應的平衡,這種全鏈路整合能力,就是我們最重要的護城河。」

陳冠宇透露,目前雙方正持續開發的全鏈路版本,預計於明年第一季推出,屆時回應時間將縮短至三秒內,讓人機互動更自然流暢。於此同時,團隊正推進「機器人大腦即服務(RIaaS)」模式,將同樣的可控 AI 能力延伸至零售、教育與照顧產業等領域。

RIaaS:Robot Intelligence as a Service 機器人大腦即服務.jpg
橘子集團旗下 Vyin AI從長照出發,希望以最難的場域開始,最大化檢驗技術的可控性與穩定度,邁向多元 RIaaS 生態。
圖/ 橘子集團

以零售為例,Vyin AI 自研的 D-RAG(DistilGraph RAG) 技術,可自動整合商品規格、客服紀錄或保健品資訊等非結構化資料,轉化為可即時調用的知識圖譜,讓機器人能在銷售、客服或導覽場景中快速回應顧客問題,提供準確建議,甚至根據互動內容動態導購、推薦商品,並在適當時機「轉真人」接手,協助品牌提升轉換效率。

同樣的架構,也能延伸至教育、照顧產業與智慧導覽等多種場景,讓機器人化身銷售助理、賣場導覽員、教學助教,根據使用者需求與語境,自動生成可信任的回應與互動體驗。「只要運用 Vyin AI 解決幻覺問題,『機器人即服務』的時代就會正式來臨。」陳冠宇說

他進一步指出,全球市場已對 RIaaS 商業模式產生迫切需求,Vyin AI 憑藉可控 AI 大腦的技術優勢,正積極布局海外市場。「我們希望透過 RIaaS,把這套可控 AI 大腦服務化,讓各行各業都能快速導入可信任的 AI 機器人,不只是替代人力,而是打造溫度的互動,讓未來的人機合作更加順暢、緊密。」

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