微型逆變器幫助屋頂型太陽能達標|數位時代 BusinessNext

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。）

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。

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。

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。

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。

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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根據統計，臺灣能源98%仰賴進口，又因是島國電力不易跨國支援，提升能源自主及多元發展至為重要。同時為因應氣候變遷，全球正邁入節能減碳關鍵時刻，推動能源轉型、減少進口能源依賴，並帶動我國綠色科技及產業躍升已勢在必行。

看準全球淨零碳排的趨勢脈動，由工研院產業服務中心推動的「次世代產業新創淬鍊計畫」之綠色科技加速器，透過減碳輔導、實證場域驗證和國內外市場拓展，全方位賦能新創團隊。更借助產業業師與專家顧問的陪跑，促進新創與產業共創，不僅滿足企業客戶需求，更提升新創減碳解決方案的商業價值，成功躍上國際舞台，展現台灣新創的技術實力。

從源頭創造綠電，代表能源轉型的起點

在能源轉型的價值鏈中，「從源頭創造綠電」是一切的基礎。台灣再生能源發展目標明確，已設定2030年要達到30%的電力占比，除大型太陽能與離岸風電，分散式發電更是關鍵拼圖。而廣太綠能正是這個領域的創新先鋒。

廣太綠能：每度電碳排僅4克！用「管內發電」奇兵挑戰 4 個月碳中和

在大型綠能開發趨於飽和之際，廣太綠能創辦人陳昶宇帶領團隊，在「超低落差水力」領域開闢出一條高效賽道。其研發的「超微型水力發電機」利用現有污水管線水流位能發電，無需大興土木即可在花蓮水資源中心等場域穩定供電。數據顯示，其全生命週期每度電碳排僅4克，不到燃煤發電的1%，更優於風電與太陽能；且設備運作僅需4個月即可抵銷製造過程碳足跡，達成碳中和，展現極高的投資效益。

「技術雖好，但需要共通的數據語言。」陳昶宇指出，加入綠色科技加速器後，團隊透過ISO 14067產品碳足跡與LCA產品生命週期分析的輔導，成功將抽象環保效益轉化為國際標準的「減碳成績單」，解決與企業客戶溝通的痛點；此外，藉由加速器的人脈網絡與政府計畫背書，廣太綠能不僅成功對接大型企業，更大幅降低傳統產業採用新技術的信任門檻，為前進中東市場鋪路。展望未來，廣太綠能採「雙軌並進」策略。陳昶宇說，短期目標於明年完成10至20部機組建置；長期則攜手中原大學，利用GIS系統盤點全台潛在案場。廣太綠能計畫將商業模式從「賣設備」升級為「技術平台」，賦能合作夥伴成為開發商，共同在台灣綿密的水路網中挖掘綠色商機。

智慧管理能源，讓每一度電都用在刀口上

有了綠電，該如何「管好、用好」每一度電，也成為能源轉型的第二道關卡。從農漁業的智慧節能、企業的碳管理與綠電規劃，到傳統燃氣產業的IoT化，以下三家新創團隊正用數據分析與智慧化技術，重新定義能源管理的效率與韌性。

蘭芯系統：省電 50% 還能防災！打造「不斷電魚塭」讓台東白蝦變身低碳精品

當丹娜絲颱風重創中南部魚塭電力的時候，卻是實實在在的突顯了蘭芯系統「能源韌性」的價值。由於養殖業是高耗能產業，電費占總成本三到四成，但要節能就得同時兼顧智慧化與穩定性，因此針對養殖業的痛點，蘭芯開發「三合一智慧控制器」，整合節能、太陽能與儲能功能。平時透過AI自動調節馬達，經水試所驗證節電效益逾50% ；災時則靠儲能維持增氧機運作，成為農漁民最可靠的保險。目前已有近三百個場域導入，並通過農業部水試所節能驗證。

「加入加速器，讓我們從賣設備進階到賣價值。」蘭芯系統營運長石銘吉表示。在綠色科技加速器的輔導下，蘭芯將技術導入台東白蝦產業，攜手在地青農與蝦九鱻共同創辦人許美恩推動低碳養殖，使白蝦每公斤碳排從9.37降至6.6公斤CO₂e，展現節能轉型的具體成果。石銘吉強調，未來蘭芯將以台灣為試驗場，把智慧能源方案輸出至東南亞與非洲，並與學術單位合作開發AI監測與疾病預測技術。「我們希望從魚塭開始，讓能源韌性真正走進每一個農漁場域。」他說。

智電系統：用「軟體大腦」整合百家電池，搶攻表後儲能商機

企業建置儲能系統常陷兩難：為求相容只能接受單一大廠昂貴硬體，混用廠牌則面臨充放電不同步風險。智電系統專案工程師幸禹名表示，團隊看見痛點，不賣電池改賣跨品牌能源管理軟體，彷彿為系統裝上「通用大腦」。

這套系統符合台電及國際電力規範，除能精準調控異質電池組，更能分群管理賦予多元應用：協助企業在表後進行尖離峰套利、結合光電自發自用提升再生能源比例，或執行不超越調控與不斷電支援，將每一度電效益極大化。

「我們懂技術，但過去不懂讓數據說話。」幸禹名坦言，綠色科技加速器補足了商業拼圖。團隊學會對接SBTi等標準，將生硬的電壓頻率數據，轉化為永續報告書中的減碳指標，成功打動ESG客戶；更隨加速器遠赴杜拜，發現中東與北非對微電網的迫切需求。

展望未來，智電系統鎖定「表後儲能」市場，瞄準台灣用電大戶及高電力品質需求工廠。幸禹名期許將台灣累積的「軟硬整合」實力，複製到新興市場，成為企業邁向淨零的關鍵大腦，駕馭不穩定的綠電浪潮。

凌波股份有限公司：用IoT翻轉傳產，讓瓦斯配送效率倍增、碳排減半

「洗澡洗到一半沒熱水」是許多消費者的噩夢，更是傳統配送商人力調度難以優化的痛點。出身瓦斯世家的凌波執行長賴宗佑，決心用科技翻轉這個半世紀未變的傳統產業。凌波開發的 SaaS平台結合自主研發的IoT偵測器，將瓦斯配送從「被動接單」轉型為「計畫性配送」。透過雲端即時監控使用狀況，配送商能精準預測需求、優化路徑，不僅讓用戶享受不斷氣的無感服務，更協助業者大幅降低物流成本與無效里程。

「數位轉型雖有成效，但缺乏證明價值的共通語言。」賴宗佑指出，綠色科技加速器補足了關鍵的「量化」能力，協助將效率提升轉化為具體減碳數據。實測顯示，導入系統後的瓦斯行每日工時縮短 2 小時，甚至實現「週日休假」，直接證明ESG對營運的實質貢獻。目前凌波服務遍及全台20縣市、累積逾10萬筆數據，近兩年訂閱營收翻倍成長。展望未來，團隊將升級為「跨品項智慧物流網絡」，利用既有路徑疊加其他民生商品配送，並積極佈局東南亞市場，證明台灣傳產也能靠軟硬整合，在國際舞台走出低碳物流新路。

應用端節能創新，讓每個場域都能減碳

當能源管理到位後，如何在應用端進一步提升效率、降低碳排？從工廠空調、養殖場到智慧建築，有不少新創團隊正以「外掛式」、「非破壞性」的技術方案，讓節能不再需要大規模改造，而是能快速見效、無痛導入的務實選擇。

艾麥迦技術：免換機、直接效能提升，用「非接觸式黑科技」輕鬆讓 20 年老工廠空調系統無痛回春

對半導體與大型製造業而言，運作逾20年的冷凍空調系統往往是耗能怪獸，但汰換設備牽涉消防結構與停機成本，讓廠方進退兩難。艾麥迦技術執行長楊怡倩瞄準此「想省電卻不敢動」的痛點，提出輕鬆節電的主張。針對冷媒易因分子聚集導致系統耗弱的問題，團隊研發「非接觸式」技術，無須破管或停機，即可優化熱交換效率。這套彷彿「穿著西裝改衣服」的黑科技，讓艾麥迦敢於簽署績效保證，多數客戶能在3年內回本，投資效益極高。

「我們不只做技術，更要建構生態系。」楊怡倩指出，透過綠色科技加速器，團隊獲得ESCO 公協會與驗證單位的專業輔導，強化商業模式的可信度，看見海內外市場對電力與節能的剛性需求。在加速器激盪下，艾麥迦確立「雙軌並進」策略：80%量能持續深耕大型工廠，複製成功經驗；20%則進軍連鎖店鋪與中小企業。面對分散的小型市場，楊怡倩計畫整合室內設計師、水電行等在地「粽子頭」，將節能技術植入日常維修服務中。從晶圓廠巨型主機到街邊店冷氣，艾麥迦企圖打造大小通吃的節能網，證明輕鬆節能就是一門好生意。

日東科技：推「漁電韌性」解決方案，AI智慧養殖讓魚塭變身綠能微電網

在極端氣候下，傳統漁電共生往往面臨「發電賣台電、養殖卻缺電」的矛盾。日東科技創辦人黃國良以自身歷經風災、魚塭停電長達13天的慘痛經驗出發，重新定義智慧養殖。他堅持不單賣設備，而是推動「整場輸出」的微電網解決方案。其核心武器是獨家研發的「造流機」，僅需90瓦電力即可驅動800噸水體，一台抵8台傳統水車，實測節能效率逾90%，電費從每月上萬元驟降至300元。省下的電力結合風光綠能與儲能系統不僅實現「自發自用」，更讓案場具備強大的「電網韌性」，在災難來臨時仍能維持運作。

「過去我們只知道省電，現在我們知道每一度電、每一顆牡蠣背後的碳價值。」黃國良指出，加入綠色科技加速器後，工研院顧問協助團隊將養殖經驗數據化。例如，證實透過「生物鏈養殖法」混養的牡蠣，每噸殼可固碳435公斤，讓日東不僅賣魚、賣電，更能賣「碳權」，建構出可量化的負碳商業模式。展望未來，日東科技鎖定兩大戰場，黃國良說在台灣，計畫建立示範場域，證明「自發自用、餘電轉供」才是解決電網不穩的最佳解；在海外，則積極佈局馬來西亞、印尼等電力基礎設施不足的離島，將這套能同時解決糧食短缺與電力缺口的「台灣經驗」整場輸出，搶攻國際綠色經濟版圖。

翱翔智慧：以AI與數據為電梯產業開啟下一個十年

面對全台電梯年增萬部、維修人力卻跟不上的結構性危機，翱翔智慧執行長張竣貿決定用AI 為產業數位升級。團隊開發通用的「外掛式」智慧方案，不需汰換整部電梯，即可透過嵌入式系統收集數據。這套「AI 數據腦」能精準優化調度，實測傳統大樓即便在春節人流暴增63%的壓力下，仍讓各樓層等候時間縮短6%至60%，大幅提升運作效率。

除了解決載人效率，翱翔智慧更推出「深度機器人乘梯整合」，解決醫院與飯店導入機器人時的跨樓層痛點。透過讓電梯與機器人「對話」，系統能判斷優先順序並自動叫梯，協助送餐、送藥機器人真正實現全棟自動化服務。「過去電梯產業封閉，現在我們用減碳語言打開對話。」張竣貿表示，加入綠色科技加速器後，團隊將效率優化轉譯為國際通用的ESG價值，成功打動原廠與業主。展望未來，翱翔智慧將這套軟硬整合方案推向新加坡等海外市場，致力讓每一部電梯都成為智慧城市的數據節點，驅動建築邁向高效永續。

在全球2050淨零碳排的浪潮下，台灣能源轉型正進入關鍵十年。節能省電的優化已不再是未來的承諾，而是台灣能源轉型新創正在為產業交出的成績單。這七家新創團隊的解決方案涵蓋能源生產、管理、應用的完整價值鏈，他們不僅在技術上創新，更在商業模式上突破，證明能源轉型不是成本，而是可獲利、可複製、可規模化的商機。綠色科技加速器也將持續建立新創與產業共創解決方案平台，助攻中小企業淨零減排共創雙贏局面。