【第五屆鈣鈦礦論壇】鈣鈦礦逆變器重構：低壓特性帶動多路架構與智慧化應用

家庭自給率可逾七成，投資回收期約六年

恆生能源股份有限公司洪嘉隆創辦人以「鈣鈦礦太陽能於儲能逆變器的設計規劃與應用」為題，深入探討鈣鈦礦太陽能在低電壓、弱光條件下的系統挑戰，並提出專用逆變器設計策略，涵蓋多路架構、高壓耦合及智慧化應用，凸顯其於住宅與社區能源轉型的價值。

重新設計的必要性：低壓與弱光挑戰

洪嘉隆指出，傳統逆變器多運作於150至1000伏的高壓範圍，但鈣鈦礦模組的開路電壓僅約50伏，差異導致傳統設備無法穩定讀取數據，甚至使有效輸出僅剩10%。他直言：「只要有光就能發電是鈣鈦礦的優勢，若不調整逆變器，這個優勢將無法發揮。」因此，需導入多路（Multi-Channel）與微逆變器（Micro-inverter）架構，以提升弱光發電的穩定性，並降低遮蔭影響。

在儲能端，洪嘉隆提出「高壓耦合」設計，因由高壓轉至低壓效率較佳，可將能量轉換效率提升至97%，顯著降低損耗。同時，多路設計需考慮熱負載分布與電弧風險，必須導入均熱設計及保護機制。他補充，第三代半導體如碳化矽（SiC）能提升切換速度並縮短離併網切換時間，滿足長壽命與高可靠度需求。

家庭與社區應用：六年回收期與智慧管理

在應用場景方面，鈣鈦礦太陽能板可製作成瓦片或玻璃窗，嵌入建築立面。洪嘉隆分享，臺灣已有多家建商將陽臺女兒牆改為玻璃，可直接替換為鈣鈦礦太陽能玻璃，提升家庭能源自給率。實驗顯示，單片自製鈣鈦礦發電窗可達120瓦，家庭大面積應用的投資回收期約為六年，已具市場吸引力。

為符合臺灣單相三線110伏電網環境，恆生能源開發了「分箱逆變機」，可直接掛牆安裝；並針對當地拉窗、推窗型式與取電結構取得專利設計。另一方面，家庭儲能方案採用超級電容，避免鋰電池的燃燒與爆炸風險，提供更高安全性。

智慧家庭能源管理系統則可整合鈣鈦礦與家用儲能，配合時間電價進行智慧調度，並透過App即時監控發電與用電狀況，預估家庭能源自給率可提升至70%以上。

洪嘉隆的分享突顯鈣鈦礦應用正由材料突破轉向「系統整合」階段。低壓與弱光特性，迫使逆變器設計跳脫傳統模式，導入多路、智慧化與高壓耦合思維；同時，在家庭與社區場域，鈣鈦礦的玻璃化與瓦片化設計，賦予其更廣泛的建築整合潛能。隨著臺灣碳費政策推進與電價上漲，住宅能源自給率與儲能安全性將成為關鍵驅動力。未來若能結合AI維運與通訊標準化，鈣鈦礦將成為家庭能源轉型的核心支柱，並為產業鏈帶來新的附加價值。

本場演講以「逆變器重構」為核心，描繪出鈣鈦礦在家庭、社區與建築應用的落地藍圖，凸顯效率、安全與智慧管理的結合，為臺灣綠能轉型注入新的工程解方。