併網逆變器（gridtie inverter，簡稱 GTI）是一種特殊的逆變器，除了可以將直流電轉換給交流電外，其輸出的交流電可以和和市電的頻率及相位同步，因此輸出的交流電可以回到市電。併網逆變器常用在一些直流電壓源（如太陽能板或是小型風力發電機）和電網連線的應用中 httpwwwostigovbridgeservletspurl463622TtEMSpwebviewable463622pdf OSTI。 在許多國家，有的住家或是公司，可以將其產生的電力再賣給電力公司。輸送回電網的電力有幾種不同的補貼方式。淨計量電價是指有可再生能源裝置的住家或公司，依其送回電網的淨能量來領取補貼，例如某一個月，一個住家送回電網的電力為 500 千瓦 小時，而從電網用的電力為 100 千瓦 小時，則依 400 千瓦 小時來領取補貼。在美國，淨能量的政策會依司法管轄區不同而不同。另一種政策是上網電價補貼政策，產生每一千瓦 小時的電依照和輸電公司所訂契約中列的補貼方式來進行補貼。 在美國，並網能源系統是在（NEC）管理範圍以內，因此會對併網逆變器有一些強制性的要求。 典型的運作方式 逆變器會將直流電源轉換為交流電源，以便送回電網。併網逆變器的輸出電壓的頻率需和電網頻率（50 或 60 Hz）相同，一般會用機器中的振盪器達成，並且也會限制輸出電壓不超過電網電壓。現代高品質的併網逆變器，其輸出的功率因素可以為 1，表示其輸出的電壓及電流相位是相同旳，和電網電壓之間的相位差在 1 度以內。逆變器中有微處理器可以感測電網的交流波形，並且依此波形來產生電壓送回電網。不過送回電網的電需有一定比例的無功功率，使附近電網的電力在允許的限制範圍內，否則，若某一區域電網的再生能源比例較高，在高電能產出的時候（例如中午）其電壓可能會上昇的太高。 若電網的電力斷電時，併網逆變器需要快速的和電網離線。這是美國（NEC）的規定 NEC Handbook 2005 Section 705 Interconnected Electric Power Production Sources Article 70540 Loss of Primary Source，以確保在電網斷電時，併網逆變器也不會提供電力給電網，此時維修電網的工人才不會因此而觸電。 若適當的配置，併網逆變器可以讓一個家庭可以使用其自行發電的替代能源（例如太陽能或是風力發電），而不需要繁雜的配線，也不需要電池。若是替代能源不足，不足的部份仍然會用電網的電來提供。 技術 併網逆變器架構有使用較新的高頻變壓器、傳統的工頻變壓器，或是無變壓器的逆變器架構。高頻變壓器不是直接提供 120 V 或 240 V 的 AC 電源，而是有電腦控制的多步程式，讓電源轉換為高頻的交流電，再轉換為直流電，最後再轉換為電源需要的電壓及頻率 Solar Energy International 2006 Photovoltaics Design and Installation Manual Gabriola Island BC New Society Publishers p 80。無變壓器的逆變器比有變壓器的逆變器要輕，其效率也較好，在歐洲很流行。不過因為直流電路和交流電路之間沒有的電隔離，擔心有故障時，直流端的短路電流會直接跳入市電電路，因此較晚才進入美國市場。不過從 2005 年起，美國消防協會（NFPA）的國家電氣規範已取消了所有太陽能系統都需要負端接地的規定，並加上新的安全要求，因此允許無變壓器（或是無電隔離）的逆變器進入美國市場。VDE 012611 及 IEC 6210 也已允許及定義這類系統需要的安全機制。首先，需要有殘留電流或是接地電路以檢測異常短路的情形，並且也要進行絕緣測試以確認直流電路與交流電路之間的分離。 特性 逆變器會針對其產品線印製資料表。各廠家資料表中的用詞及內容可能會有所不同，但一般會包括以下內容： 額定輸出功率（Rated output power）：單位可以是瓦特或是千瓦。有些逆變器可能會針對不同的輸出電壓有不同的額定輸出功率。例如逆變器可以設定在 240 VAC 或 208 VAC 輸出，兩者的額定輸出功率就會不同。 輸出電壓（Output voltage）：是指逆變器可以連線的電網電壓。若是小型的家用併網逆變器，其輸出電壓多半會是 240 VAC。若是商用的逆變器，其電壓會是 208 240 277 400 480 或 600 VAC，而且可能會是三相輸出。 峰值效率（Peak efficiency）：峰值效率是指逆變器可以輸出的最佳效率（效率是以其輸出交流電功率除以逆變器輸入的直流電功率）。在 2009 年 7 月時，大部份市面上的併網逆變器峰值效率可以到 94，有些可以高到 96。其散失的能量主要是散失為熱能。為了讓逆變器輸出到額定功率，其輸入的電功率需大於額定功率。例如 5000 W 逆變器其滿功率時效率為 95，因此需要 5263 W 的輸入功率（額定功率除以效率）。若逆變器可以在數個不同電壓下輸出電能，也會在各電壓下有其峰值效率。 CEC 加權效率（CEC weighted efficiency）：此效率的計算方式是（CEC）在其 GoSolar 網站公佈的演算法為主。和峰值效率不同，CEC 加權效率是平均效率，比較可以表示逆變器在運作時的情形。若逆變器可以在數個不同電壓下輸出電能，也會在各電壓下有其 CEC 加權效率 gosolarcaliforniaorg List of Eligible Inverters accessed July 30 2009。 最大輸入電流（Maximum input current）：是逆變器可以使用的最大直流電流。若系統（例如太陽能電池）輸出的電流超過此一上限，逆變器無法使用此一電流。 最大輸出電流（Maximum output current）：是指逆變器可以連續提供的最大交流電流。此數值一般會用來確認過電流保護裝置（保險絲或無熔絲開關）的最小電流額定，以及將電路斷開相關裝置的最小電流額定。若逆變器可以在數個不同的交流電壓下輸出，也有可能在各電壓有不同的最大輸出電流。 峰值功率追蹤電壓（Peak power tracking voltage）：這表示逆變器的最大功率點追蹤（MPPT）可以運作的直流電壓範圍。系統設計者需確認系統的串接已經過最佳化，在一年的大多數時間，串接後產生的電壓是在上述範圍內。因為電壓可能會波動，而且會隨著溫度而變化，這可能是個困難的工作。 啟動電壓（Start voltage）：不是所有的逆變器都會標示此項數值，此數值是指逆變器要啟動及開始運轉需要的最低直流電壓，在太陽能的應用下格外重要，因為系統設計者需確認已有夠多的光伏模組串聯，其電壓可以超過啟動電壓。若廠商未標示此一數值，系統設計者一般會以峰值功率追蹤電壓的下限為逆變器的最低電壓。 國際防護等級認證（IPxx rating）：防護等級或是 IP 編號分類是針對產品有關固體異物（在防護等級的第 1 碼表示）以及水（在防護等級的第 2 碼表示）的防護能力。數字越大表示防護能力越好。美國的用途也是類似國際防護等級。大部份用在室外逆變器是 IP45（不防塵）或 IP65 （防塵），或者在美國則是 NEMA 3R（無揚塵保護）或是 NEMA 4X（防塵、防直接濺水，及額外的防腐蝕保護）。 參考資料 相關條目 逆變器 光伏逆變器 外部連結 California List of Eligible Inverters This is the official California Energy Commission CEC list of inverters that are eligible for Californias rebate program Other states use this list as well Grid Tie Inverter Comparison Tool website that allows people to compare the data sheets of various gridtie inverters One can also use the website to filter and search inverters by technical data GridTie Wind Inverters Versus Solar Inverters describes in detail the differences between existing grid tied inverters Category 電能轉換 Category 電力系統元件 deWechselrichterSteuerung