本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
編者注:《大眾科學》的喬治·穆瑟將在“家庭太陽能”(前身為“60秒太陽能”)中記錄他安裝太陽能電池板的經歷。閱讀他的介紹此處,並檢視所有帖子此處。
就在上週,我撰寫部落格,討論了未來將如何帶來內建電氣逆變器的太陽能電池板,從而大大簡化太陽能陣列的設計和安裝。嗯,未來已經到來。在我的帖子釋出兩天後,加利福尼亞州的安裝商Akeena Solar宣佈,勞氏公司在加利福尼亞州的商店將開始銷售Andalay太陽能電池板,由於它們集成了逆變器,因此輸出交流電而不是直流電。“交流模組將是改變現狀的技術之一,”德克薩斯州領先的安裝商Meridian Solar的執行長安德魯·麥卡拉說。
如今,大多數太陽能裝置都由一串太陽能電池板串聯連線到一箇中央逆變器組成。電纜將直流電從屋頂輸送到地下室,在那裡逆變器將電流轉換為交流電並將其饋送到配電盤。但正如我在之前的帖子中討論的那樣,這種設定非常受限:為了避免電氣不匹配,電池板必須全部具有相對於太陽的相同方向。這種情況類似於舊式串聯的節日彩燈。要麼全部亮起,要麼全部不亮。
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就我而言,我可以將 15 個電池板以相同方向的方式安裝在我的屋頂上,即使還有空間容納另外六個方向不同的電池板。您可能會認為我可以將這六個電池板連線到單獨的逆變器,但六個電池板產生的電壓不足以讓中央逆變器轉換為家用電流。
解決方案是為每個電池板配備自己的逆變器,稱為微型逆變器。Andalay 電池板產生208 或 240 伏交流電(取決於型號),您將它們並聯連線在一起,這降低了它們彼此輸出的敏感性。每個逆變器最佳化其電池板的功率輸出。Borrego Solar是一家大型商業安裝商的克里斯·安德森說:“這些微型逆變器非常棒,因為它們允許您按模組最大功率跟蹤。”
您可以將每個電池板以任何您想要的方向貼上上去。您可以擁有一個或多達 21 個電池板的陣列。這不僅讓您可以填滿您的屋頂,還允許您在預算允許且技術改進時逐步安裝電池板。由於精確對齊不太重要,因此高階 DIY 愛好者可以自行安裝電池板。粗略地說,交流電池板之於直流電池板,就像窗式空調之於中央空調。
當然,也存在風險。良好的設計對於確保最佳效能仍然至關重要,大多數人仍然應該將其留給專業人士。安德森說,米爾谷的一個試點專案發現,微型逆變器的故障率高於中央逆變器。對於大型商業裝置,它們的維護成本可能超過收益。但房主應該調查這些新裝置,無論是 Akeena 還是另一家公司的裝置。我計劃在幾年後自己使用它們來擴充套件我的系統。
Andalay 交流電池板安裝在仁人家園專案中,由 Akeena Solar 提供