本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
编者注:《大众科学》的乔治·穆瑟将在“家庭太阳能”(前身为“60秒太阳能”)中记录他安装太阳能电池板的经历。阅读他的介绍此处,并查看所有帖子此处。
就在上周,我撰写博客,讨论了未来将如何带来内置电气逆变器的太阳能电池板,从而大大简化太阳能阵列的设计和安装。嗯,未来已经到来。在我的帖子发布两天后,加利福尼亚州的安装商Akeena Solar宣布,劳氏公司在加利福尼亚州的商店将开始销售Andalay太阳能电池板,由于它们集成了逆变器,因此输出交流电而不是直流电。“交流模块将是改变现状的技术之一,”德克萨斯州领先的安装商Meridian Solar的首席执行官安德鲁·麦卡拉说。
如今,大多数太阳能装置都由一串太阳能电池板串联连接到一个中央逆变器组成。电缆将直流电从屋顶输送到地下室,在那里逆变器将电流转换为交流电并将其馈送到配电盘。但正如我在之前的帖子中讨论的那样,这种设置非常受限:为了避免电气不匹配,电池板必须全部具有相对于太阳的相同方向。这种情况类似于旧式串联的节日彩灯。要么全部亮起,要么全部不亮。
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就我而言,我可以将 15 个电池板以相同方向的方式安装在我的屋顶上,即使还有空间容纳另外六个方向不同的电池板。您可能会认为我可以将这六个电池板连接到单独的逆变器,但六个电池板产生的电压不足以让中央逆变器转换为家用电流。
解决方案是为每个电池板配备自己的逆变器,称为微型逆变器。Andalay 电池板产生208 或 240 伏交流电(取决于型号),您将它们并联连接在一起,这降低了它们彼此输出的敏感性。每个逆变器优化其电池板的功率输出。Borrego Solar是一家大型商业安装商的克里斯·安德森说:“这些微型逆变器非常棒,因为它们允许您按模块最大功率跟踪。”
您可以将每个电池板以任何您想要的方向粘贴上去。您可以拥有一个或多达 21 个电池板的阵列。这不仅让您可以填满您的屋顶,还允许您在预算允许且技术改进时逐步安装电池板。由于精确对齐不太重要,因此高级 DIY 爱好者可以自行安装电池板。粗略地说,交流电池板之于直流电池板,就像窗式空调之于中央空调。
当然,也存在风险。良好的设计对于确保最佳性能仍然至关重要,大多数人仍然应该将其留给专业人士。安德森说,米尔谷的一个试点项目发现,微型逆变器的故障率高于中央逆变器。对于大型商业装置,它们的维护成本可能超过收益。但房主应该调查这些新设备,无论是 Akeena 还是另一家公司的设备。我计划在几年后自己使用它们来扩展我的系统。
Andalay 交流电池板安装在仁人家园项目中,由 Akeena Solar 提供