如果你正在考虑自己发电，你应该考虑光伏(PV)系统——一种利用太阳能发电的方法。这些系统有几个优势:它们是成本效益高的替代方案，在延伸公用电力线路非常昂贵的地区;它们没有活动部件，很少需要维护;而且它们发电不会污染环境。 本文将向您介绍光伏系统的基本设计原则和组成部分。它还将帮助您与设备供应商或系统安装人员知识渊博地讨论这些系统。2020欧洲杯下注官网 光伏技术简介单个光伏电池(也称为“太阳能电池”)通过电连接形成光伏模块，这是光伏系统的基石。该模块是最小的光伏发电单元，可用于产生大量的光伏发电。尽管单个光伏电池只能产生少量的电能，但光伏组件的输出功率从几瓦到超过100瓦的直流电(DC)不等。这些模块可以连接到光伏阵列中，为各种各样的电子设备供电。2020欧洲杯下注官网 两种主要的商用光伏技术是晶体硅和薄膜。在晶体硅技术中，单个光伏电池是从大的单晶或晶体硅锭上切割下来的。在薄膜光伏技术中，光伏材料沉积在玻璃或薄金属上，以机械方式支撑电池或模块。基于薄膜的模组是按特定的电输出尺寸制成的薄片。 除了光伏组件，完成光伏系统所需的组件可能包括电池充电控制器、电池、逆变器或功率控制单元(用于交流负载)、安全断路和保险丝、接地电路和布线。 光伏系统应用程序很多人都熟悉PV驱动的计算器和手表，这是PV最常见的小规模应用。然而，有许多大规模的、成本效益高的光伏应用，包括: •抽水适用于小型远程灌溉、蓄水池浇灌、住宅使用、偏远村庄和海洋污水坑泵 •照明为住宅需要，广告牌，安全，公路标志，街道和停车场，道路，休闲车辆，偏远村庄和学校，海洋导航浮标 •通信通过远程中继站、应急无线电、轨道卫星和移动电话 •制冷用于医疗和娱乐用途 •腐蚀保护用于管道和码头，石油和水井，以及地下储罐 •公用电网生产公用事业或商业规模的电力 •家用电器比如通风机、冰箱、电视机、搅拌机、音响和其他电器 光伏系统成本的降低以及光伏设备制造商和经销商数量的增加，促进了该技术的广泛应用。2020欧洲杯下注官网在光伏行业的早期，diy者必须寻找生产光伏组件的公司，并且经常不得不对其他非光伏系统的组件进行改造或重新配置。今天，经销商提供现成的系统和最先进的设备专门为光伏系统设计。2020欧洲杯下注官网许多经销商有电脑软件，帮助设计系统和指定适当的组件。随着光伏市场的扩大，经销商在光伏应用方面获得了更多的经验，使得购买光伏系统变得更便宜、更容易。 如何选择光伏经销商?选择一位光伏专业人士将是您最重要的决定之一。如果你选择一个有能力的经销商，你就不需要知道设计、购买和安装光伏系统的所有细节。相反，你可以依靠经销商的专业知识来设计和安装一个系统，以满足你的需要。然而，就像买车或买电视一样，你必须对经销商的产品和服务有信心，并成为一个知情的消费者。随着光伏行业的发展，区域经销商、邮购业务、本地经销商数量迅速扩大。许多电话簿在“太阳能”标题下列出了光伏经销商的名单。 专业证书是PV经销商知识和资格的一个标志。询问经销商是否参加过与pv相关的课程，获得过哪些证书，获得过哪些执照。 第二个考虑因素是经销商在该领域的经验。这家公司经营多久了?您还应该询问经销商，他或她已经设计并安装了多少个类似您的系统。要求查看安装情况，并与您想购买的系统的所有者进行交谈。 选择系统安装程序的第三个考虑因素是为系统的每个组件提供的产品的多样性和质量。由于光伏系统通常是为特定地点设计的，一家公司的产品可能并不适合所有的应用。有能力的经销商将储存几家公司生产的部件。各种产品选项将有助于确保最合适的组件可用于您的系统。当经销商推荐一种产品时，询问该推荐是基于什么，是否有可供阅读的消费者或独立测试机构报告，以及该产品是否被美国保险商实验室(UL)列出。 第四，考虑经销商提供的服务协议和性能保证以及产品制造商给予的保证。没有一个系统是可以免费维护的，也不是所有的部件都能永远完美地运行。当您的系统出现问题时，经销商将提供哪些服务?制造商提供什么保证?您应该支付哪些成本，哪些成本将由经销商和/或制造商承担? 最后，你应该比较不同经销商的价格。由于分销渠道和经销商网络已经大幅扩张，如今“货比三家”的机会要大得多。如果可能的话，就你的系统的设计草案和成本估计与多个经销商接洽。 什么时候是PV S系统合适?人们出于各种原因选择光伏系统。选择光伏系统的常见原因包括: •成本-当在偏远地区延伸公用电力线路或使用另一个发电系统的成本很高时，光伏系统通常是最具成本效益的电力来源。 •可靠性-光伏组件没有移动部件，与其他发电系统相比，需要的维护很少。 •模块化,通过在现有系统中添加更多模块，光伏系统可以得到扩展，以满足日益增长的电力需求。 •环境-光伏发电系统不会污染环境，也不会产生噪音。 •组合系统的能力-光伏系统可以与其他类型的发电机(如风力发电机、水力发电机和柴油发电机)相结合，为电池充电并按需提供电力。 光伏系统并非在所有应用中都具有成本效益。下面的讨论给出了一些一般的指导方针，以决定PV系统是否适合您的情况。 首先，如果您的站点已经连接到公用事业电网，或在电网的四分之一英里内，光伏系统可能不划算。每家公用事业公司将其发电厂的成本和燃料成本分摊给所有客户。大多数公用事业公司可以以每千瓦时6美分到14美分的价格向消费者提供电力。当您安装PV系统时，您实际上是在安装您自己的小型公用事业系统。你需要支付所有的发电成本。虽然太阳能是免费的，但光伏设备不是免费的。2020欧洲杯下注官网根据当前模块和系统平衡价格，光伏系统产生的电力成本为每千瓦时20美分到40美分，这取决于安装成本和场地阳光的强度和持续时间。 其次，小型光伏系统不适合为空间供暖系统、热水器、空调、电炉或电动干衣机提供动力。这些负载需要大量的能量来运行，这将增加PV系统的尺寸和成本。因此，请选择可用的最节能的负载。例如，如果你的光伏系统将为照明提供动力，那么就寻找最节能的灯泡。如果你的系统将抽水马桶和淋浴，寻找最节水的装置。 我的网站是否适合PV?光伏系统设计师可以为您进行详细的现场评估。为了节省经销商的时间(也可能为您自己节省一些钱)，您可以进行初步评估，以确定您的站点是否具有安装光伏系统的潜力。当决定你的网站是否合适时，有三个因素需要考虑。 •首先，安装在北半球的系统必须有一个南曝光——南半球需要一个北曝光。为了获得最大的日发电量，光伏组件应该在一天中尽可能多地暴露在阳光下，特别是在太阳高峰期的上午10点到下午3点。 •其次，曝光必须没有障碍物，如树木、山脉和建筑物，可能会遮挡模块。考虑夏季和冬季的太阳路径，以及树木的生长和未来的建筑可能会导致遮阳问题。
•最后，无遮挡的南立面还必须有适当的地形和足够的空间来安装光伏系统。平坦的、长满草的场地是合适的地形，而陡峭的、多岩石的山坡则不是。 天气如何影响光伏组件输出?不像公用发电厂，不管一天、一年的时间或天气，都能持续发电，光伏组件的输出直接与这两个因素有关。 你居住的地方会影响你所需的太阳能模块的数量，因为不同的地理区域会经历不同的天气模式。季节变化会影响为光伏系统提供动力的日照量。 模块温度也会影响输出。晶体硅组件的转换效率在组件温度升高时显著下降。 在设计PV系统时，请确保您的PV安装程序获得特定于您所在地区的数据，而不是依赖于一般数据。美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration)近20年前开始收集太阳数据。国家可再生能源实验室的可再生资源数据中心可以提供太阳辐射信息。一些州能源办公室也有太阳能数据收集项目，以帮助太阳能设计师。 调整系统以满足您的需求在您评估了站点的适宜性之后，您需要确定您的光伏系统必须产生多少电力。这取决于你的负载需要多少电力。同样，你的经销商可以帮助你确定一个系统，以满足你的需求。 Balance-of-System设2020欧洲杯下注官网备除了光伏组件，您还必须购买系统平衡(BOS)设备。2020欧洲杯下注官网这包括电池充电控制器、电池、逆变器(用于需要交流电的负载)、电线、导管、接地电路、保险丝、安全断开、插座、支持模块的金属结构，以及作为光伏系统一部分的任何附加组件。下面，我们将首先讨论直流负载的PV和BOS配置，然后讨论交流负载的PV和BOS配置。 注意，在许多系统中，BOS设备的成本可能等于或超过光伏组件的成本。2020欧洲杯下注官网在检查光伏组件的成本时，请记住这些成本不包括BOS设备的成本。2020欧洲杯下注官网询问您的光伏经销商关于您的系统所需的BOS设备。2020欧洲杯下注官网 直流系统设备2020欧洲杯下注官网充电控制器充电控制器调节从光伏组件到电池和负载的电流。控制器保持电池充满电而不过度充电。当负载正在吸收能量时，控制器允许电荷从模块流入电池、负载或两者。当控制器感觉到电池充满电时，它会停止从模块中流出的电荷。许多控制器还能感知负载是否从电池中吸收了过多的电量，并将停止电流流动，直到电池恢复足够的电量。最后一个功能可以大大延长电池的使用寿命。 控制器的价格一般在20美元到400美元之间，取决于您的光伏系统将运行的安培容量和您想要的监控功能。在选择控制器时，确保它有你需要的功能;成本应该是次要考虑的因素。 电池电池储存电能供夜间使用，或当模块产生的电量不足以满足负载要求时，可在白天满足负载。为了长期提供电力，光伏系统需要深循环电池。这些电池，通常是铅酸电池，被设计成逐渐放电和充电80%的容量数百次。汽车电池是浅循环电池，不应该在光伏系统中使用，因为它们的设计放电容量只有20%左右。如果电量远远低于20%超过几十次，电池就会损坏，再也无法充电。 深循环电池的价格从65美元到3000美元不等。它的成本取决于它的类型、容量(安培小时)、运行时的气候条件、接受维护的频率，以及它用来储存和释放电力的化学物质的类型。一个光伏系统可能需要在电池中储存足够数量的电力，以满足多云天气的电力需求。这就是所谓的“自治日”。在为您的系统选择电池之前，请咨询您的光伏经销商。 大多数类型的电池含有有毒物质，可能会造成严重的健康和安全问题。欧洲杯足球竞彩国家电气规范(NEC)、电池公司和光伏系统设计师建议，铅酸电池和湿电池在充电时会释放出爆炸性氢气，应放置在通风良好的空间，与系统的其他电气组件隔离，并远离生活空间。在维护、维修和更换过程中，要留有足够的空间，便于接近。最重要的是，根据制造商的说明维护电池，并在电池磨损时适当回收电池。 交流系统设备2020欧洲杯下注官网逆变器交流系统还需要一个逆变器，将光伏组件产生的直流电转化为交流电。不同类型的逆变器产生不同“质量”的电力。例如，电灯、电视和电动工具可以使用低质量的电力，但计算机、激光打印机和其他复杂的电子设备需要最高质量的电力。2020欧洲杯下注官网因此，您必须将您的负载所需的电能质量与逆变器产生的电能质量相匹配。 大多数独立应用(即那些没有连接到电网的系统)的逆变器每额定输出功率的成本低于1美元。成本受到几个因素的影响，包括它需要生产的电力的质量;输入直流电压为12、24、36或48伏;在正常工作时，你的负载需要的交流功率;交流负载在短时间内所需的额外浪涌功率;以及逆变器是否有额外的功能，如仪表和指示灯。 告诉你的光伏经销商，如果你计划增加额外的交流负荷在未来。如果您正在考虑在您的房子上建造另一个房间或增加电力负载，考虑购买一个变频器与一个更大的输入和输出额定值比您目前需要。这可能比以后用一个更大的替换更便宜。 国家电气规范美国国家电气规范(NEC)成立于1897年，旨在确保所有发电、存储、运输和用电系统的安全。您或安装光伏系统的经销商应注意遵循NEC的设备要求，以便光伏系统能够得到当地电气法规官员的批准。2020欧洲杯下注官网请注意，许多州要求所有电气设备必须由有执照的电工安装。2020欧洲杯下注官网 然而，许多地方法规官员并不熟悉光伏系统。尽管您遵循了NEC的规定，但您可能难以说服代码官员您已经安装了代码批准的系统。在购买和安装系统之前，联系并教育(如果有必要)当地代码官员。在整个安装过程中，请他们观察你或你的经销商做了什么，在你建造任何围绕电线、连接或其他组件的外壳之前。这将有助于确保您的系统获得批准，还将帮助未来的PV安装程序获得代码批准。 当地的保险供应商和贷款机构可能也需要了解光伏系统的安全性、可靠性和成本效益。在光伏系统更普遍的州，获得保险将更容易。 我还需要考虑什么?没有光伏系统是免维护的。定期检查您的系统，以确保接线和触点没有腐蚀，模块没有碎片，安装设备有牢固的紧固件。2020欧洲杯下注官网 您还应该监测PV模块的输出功率，电池的充电状态和电解质水平，以及负载使用的实际电量。将这些信息写在笔记本上是跟踪系统性能并帮助确定系统是否按设计运行的好方法。监视还将帮助您了解系统的电力生产、存储能力和负载需求之间的关系。 光伏能为你的未来提供动力光伏系统可以为您的家庭或偏远地区提供电力，是一种具有成本效益的选择。然而，它们并不适用于所有情况。决定PV系统是否适合你取决于许多因素。因此，请仔细研究并咨询光伏设备经销商和其他安装了这些系统的人。2020欧洲杯下注官网如果你认为PV系统适合你，太阳能将在你的生活中有一个新的意义。 |