太阳能发电

其 他 系 统 配 件

除 了 光 伏 阵 列 外 ， 太 阳 能 发 电 系 统 其 他 必 需 的 设 备 统 称 为 其 他 系 统 配 件 或 者 BOS(Balance-of-system) 。 其 他 系 统 配 件 包 括 接 线 箱 丶 充 电 控 制 器 丶 独 立 太 阳 能 发 电 系 统 的 蓄 电 池 丶 逆 变 器 （ 用 于 与 电 网 接 驳 的 系 统 ， 以 提 供 交 流 电 ） 丶 安 装 构 架 丶 电 线 丶 开 关 设 备 丶 熔 丝 丶 避 雷 器 丶 对 地 故 障 保 护 装 置 等 等 。 对 小 型 太 阳 能 发 电 系 统 ， 其 他 系 统 配 件 可 能 要 占 建 设 成 本 一 半 ， 及 维 修 保 养 成 本 的 大 部 分 。 以 下 部 分 将 介 绍 主 要 的 其 他 系 统 配 件 。

(a) 充 电 控 制 器 （ 独 立 系 统 使 用 ）

充 电 控 制 器 指 的 是 独 立 太 阳 能 发 电 系 统 用 以 控 制 光 伏 阵 列 向 蓄 电 池 充 电 的 装 置 。 在 辐 照 强 度 高 的 时 候 ， 光 伏 阵 列  不 断 为 蓄 电 池 充 电 ， 直 到 电 池 充 满 时 控 制 器 会 自 动 将 蓄 电 池 与 光 伏 阵 列 之 间 的 线 路 开 断 。 并 接 式 控 制 器 的 构 造 如 下 图 所 示 （ 另 外 一 种 形 式 是 串 接 式 ） 。

最 大 功 率 点 （ MPP ） 充 电 控 制 器 利 用 直 流 / 直 流 转 换 器 ， 使 光 伏 阵 列  的 工 作 电 压 在 当 前 辐 照 强 度 情 况 下 处 于 最 大 功 率 输 出 的 电 压 值 。

(b) 逆 变 器

逆 变 器 指 的 是 能 将 直 流 电 转 化 为 交 流 电 的 设 备 。 因 为 太 阳 能 板 输 出 和 电 池 输 出 都 是 直 流 电 ， 在 系 统 对 外 提 供 交 流 电 的 时 候 就 必 须 有 一 个 逆 变 器 。 独 立 式 逆 变 器 可 以 用 于 独 立 式 太 阳 能 发 电 系 统 ， 而 与 电 网 接 驳 的 系 统 则 需 要 使 用 接 驳 电 网 式 逆 变 器 。

在 直 流 电 转 化 为 交 流 电 的 过 程 中 会 出 现 能 量 损 失 。 不 同 类 型 的 逆 变 器 的 转 换 效 率 通 常 在 85% 到 95% 之 间 。 在 实 际 应 用 中 应 该 使 用 转 换 效 率 高 的 逆 变 器 。 此 外 ， 交 流 电 的 电 力 质 素 （ 如 谐 波 含 量 丶 电 压 和 频 率 稳 定 性 等 等 ） 以 及 保 护 功 能 （ 如 短 路 保 护 丶 过 载 保 护 丶 独 立 式 逆 变 器 的 深 度 放 电 监 测 等 等 ） 也 都 是 选 择 逆 变 器 需 要 考 虑 的 因 素 。

在 这连结会以新视窗打开。太 阳 能 发 电 - 与 电 网 接 驳 部 分 ， 我 们 会 讨 论 接 驳 电 网 式 逆 变 器 。

上 图 ： 挂 墙 式 接 驳 电 网 逆 变 器

(c) 蓄 电 池

蓄 电 池 是 独 立 太 阳 能 发 电 系 统 中 不 可 缺 少 的 组 成 部 分 ， 因 为 其 产 电 是 不 稳 定 而 且 无 法 控 制 的 （ 取 决 于 太 阳 辐 照 量 ） 。 有 了 蓄 电 池 ， 太 阳 能 板 产 生 的 电 就 可 以 被 储 存 起 来 ， 在 缺 少 太 阳 光 的 时 候 使 用 。

铅 酸 蓄 电 池 ( 特 别 是 深 循 环 用 的 电 池 ) 是 目 前 最 受 欢 迎 的 类 型 。 其 主 要 原 因 可 能 是 因 为 这 种 电 池 是 专 门 设 计 来 反 复 充 放 电 用 的 ， 而 且 可 以 处 理 不 时 的 大 量 放 电 。 深 循 环 用 铅 酸 蓄 电 池 的 使 用 寿 命 通 常 是 ３ 到 ８ 年 。 在 太 阳 能 发 电 系 统 中 ， 电 池 蓄 电 能 力 通 常 在 0.1 千 瓦 时 到 100 千 瓦 时 之 间 。 　

电 池 蓄 电 能 力 通 常 用 安 培 时 表 达 。 理 论 上 一 个 50 安 培 时 的 电 池 可 以 提 供 １ 安 培 的 电 流 达 到 50 个 小 时 ， 或 者 2 安 培 的 电 流 达 到 25 小 时 。 （ 以 千 瓦 时 表 示 电 池 的 蓄 电 能 力 时 ， 千 瓦 时 值 相 当 于 安 培 时 乘 以 电 压 再 除 以 1000 。 蓄 电 池 组 的 蓄 电 能 力 则 是 所 有 单 个 蓄 电 池 千 瓦 时 蓄 电 能 力 的 总 和 。 ） 在 确 定 蓄 电 池 容 量 的 时 候 ， 一 个 重 要 的 考 虑 因 素 是 " 阴 天 自 主 日 数 " ， 即 是 在 阴 天 或 雨 天 的 情 况 下 ， 电 池 无 需 充 电 也 可 为 负 荷 供 电 的 天 数 。

铅 酸 蓄 电 池 的 主 要 问 题 是 老 化 ， 意 即 电 池 内 阻 在 老 化 过 程 中 会 有 所 增 加 。 老 化 问 题 会 缩 短 电 池 的 使 用 寿 命 。 另 外 一 个 问 题 是 弃 置 的 铅 酸 电 池 中 的 铅 为 环 境 带 来 潜 在 的 风 险 。