为太阳能电池板
我计划在不久的将来增加一个车间/车库/多功能建筑。我一直在考虑把光伏太阳能作为这个项目的一部分，但我很难想出一个好的理由，无论是经济上还是环境上。
主要的限制是，即使我家里有电网供电，我也不能上网。不出售多余的电力，甚至不计税。因此，我必须要有一个系统，它可以用电池供电，而且当PV发电不足时，还可以智能地从PV切换到电网供电。这是一项初期投资，几乎肯定永远不会在电费账单上收回。
环境状况也好不到哪里去。这里的电网已经有96%的无碳发电，所以一堆太阳能电池板和电池的碳成本似乎也永远无法回收。
是我错过了什么，还是太阳能光伏对我来说没有任何意义?多年来，“绿色”宣传一直在说服我，PV太阳能是“好”的，所以我的直觉和我的头脑在这个问题上发生了争论。
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特雷弗,
你的直觉是正确的。并网光伏系统是有意义的。基于电池的离网系统则不然。
我同意你和马丁的意见。我通常更喜欢公用事业规模的太阳能，而不是住宅规模的。然而，你的情况可能会改变，比如说，5年，所以它可能仍然是有意义的计划安装太阳能。这主要是要确定建筑物屋顶的正确方向，也许还要让桁架等用工程印章制作，以证明屋顶有能力处理增加的风荷载。只是一个想法。
我会倾向于选择一款小型的混合型逆变器/充电器，比如Outback VFXR3524，它可以用一个小型电池组实现电网零模式。只要有足够的面板覆盖你的基本负载，但不要足够你使用的存储空间太多。在电网零模式下，它不会输出电力，只会为下游的交流负载提供足够的电力。
如果你削尖你的铅笔，你可能可以花不到5000美元组装一个套件。这在投资回报率上仍然没有意义，但现在你有了一个备份，可以让你的灯和网络运行一两天。
我觉得没必要用电池。如果你不能出售你的过剩产品，试图在现场保存它是没有经济意义的。
你想要尝试的是所谓的“剃峰”，即在你需要的时候尝试产生足够的电力，使其值得。盈亏平衡点是一个小得多的系统，如果你有净值计量，并试图达到净零。但是你仍然有可能有一个你生产的所有东西都是可用的系统。
举个荒谬的例子，我怀疑你的电量会低于5w。所以如果你有一个5瓦的太阳能电池阵列，它100%的产品都是可用的。你需要弄清楚你的基线使用量是多少和它的大小。
从环境的角度来看，我觉得当地的公用事业95%是可再生能源并不重要。发电是一个全国性乃至国际性的市场。你消耗的电可以被送到其他没有这么好的成分的地方。
DC抢先我一步提到了峰值剃须系统，这是我在GBA上经常提倡的一种使用太阳能而不需要网络计量规则的方法。峰值剃须意味着无论何时你的系统在生产，你都可以抵消正常的电网负载，在晚上你可以正常使用电网电力。这是一种很好的方法，不用花很多钱就能安装一个系统——只需要根据你每天的平均负载来调整系统的大小，并使用一个电网连接逆变器，你就可以开始了。如果你所在的地区有“时段”电价，峰值剃须系统可以很好地与之匹配，因为峰值太阳能产量通常接近那些时段电价的峰值价格，这意味着你可以最大限度地节省(非峰值电价通常要低得多)。
要评论DC的最后一段，电力不是一个国家/国际市场。它的地区。在美国有几个截然不同的地区，它们之间没有任何显著的联系(它们彼此之间也不同步，所以不容易将它们连接起来)。西海岸的大部分是所谓的“太平洋互联互通”的一部分，德克萨斯州是它自己的大部分系统，而美国东部的大部分，包括中西部，是东部互联互通的一部分。魁北克省在加拿大东部有自己的系统。这些系统不能真正地在彼此之间传输电力。请注意，这些系统将连接加拿大和美国各自地区的电网。
你也不能真正地远距离移动离散的功率单元。电网运营商所做的被称为“轮转”，他们的负载轮班。假设一个超过三个系统的公用事业需要额外的500兆瓦。公用事业1号向公用事业2号供电500MW，然后公用事业2号向公用事业3号供电500MW。效用2提供效用3，效用1主要提供效用2，而不是一直到效用3出售“他们的”电力。这意味着，虽然看起来你是在抵消几百英里外的世代，但你可能并没有真正这么做。如果你担心排放问题，这很重要——你在一个以本地水力发电为主的地区所做的补偿，并不一定意味着你要抵消遥远的煤电。
当你考虑到你自己的负荷而不是电网规模的东西时，就更容易证明太阳能系统的合理性。如果你使用峰值剃须，不要尝试净零(我不喜欢)或出售多余的电力，你通常可以让一个更小的太阳能系统在今天的价格上有经济意义，特别是如果你还可以从当地公用事业公司获得一天的时间费率。我认为，将净零排放作为目标，将使许多人无法安装太阳能设备，他们可以从更小、更便宜的系统中受益，这些系统可以用作峰值剃须。
比尔
所以在这个峰值削减方案中有可能同时从太阳能阵列和电网中获取电力吗?这是怎么做到的?
我们不仅不出售多余的电力，还花钱把多余的电力倒掉。
正如比尔所说，你使用的是所谓的“并网逆变器”。逆变器将光伏电池产生的直流电转化为家用电力用的交流电。" grid -tie"的意思是它与你的电网相连。这有几个原因。首先，由电网提供的交流电以一个精确的频率运行，你想要你产生的电力在相同的频率。其次，如果电网断了，你就应该停止发电，这样试图修复停电的人就不会触电。有了并网系统，当你的光伏板产生你从电网吸取的能量相应减少时，它会自动在它们之间切换，最大限度地利用太阳能。
问题是当PV产生的能量大于你消耗的能量时会发生什么。有了网络计量，你把电力重新投入到电网，你的电表实际上是倒着走的。没有电价计量，最简单的事情就是无论如何都要免费把电重新投入电网。如果你的电力公司不允许，那么当这种情况发生时，你必须想办法限制你的产量。
是的,他们不会的。我很确定他们一开始就不允许打结。这是有道理的，如果他们不想让你反馈到电网，阻止你物理连接任何东西比期望房主设计一个系统来限制产量要容易得多。
我刚避开了“峰值剃须”，它看起来确实依赖电池。似乎这一切都是关于电网水平或工业使用，而不是个人住宅。
在商业世界里用现场发电做峰值剃须是很常见的，通常是柴油发电机。这是因为高峰时的利率有时比正常利率高得多。我在工作中使用的许多数据中心设施都采用可中断的工业费率，因为它们每千瓦时更便宜，而电力成本通常是数据中心最大的运营成本。由于数据中心无论如何都有备用发电机，如果公用事业要求中断，那么数据中心在公用事业遇到高峰/紧急情况期间只使用发电机供电。总的来说，这为数据中心运营商节省了资金。
我不知道有谁使用电池的峰值剃须目的除了新的公用事业规模的电池系统。原因是电池无法储存足够的能量在这里发挥特别的作用，而且它们既昂贵又需要维护。在我上面的例子中，生成器非常适合峰值剃须的原因是，它们已经是系统设计的一部分，用于备份目的。因此，所有的维护工作都已经安排好了，设备也已经购买好了。使用设备在一年中的几个高峰事件几乎只增加了燃料成本，燃料成本被持续的电力节省所抵消，你得到的可中断电力服务的降低率。
在你的情况下，你只是在你的电池板生产时尽可能多地使用太阳能。当你进入傍晚，太阳能的输出逐渐减少，你开始使用更多的电网电力。太阳能和电网之间没有“切换”，这一切都是由并网逆变器处理的(这是“并网”部分)。如果你使用的电力超过了当时太阳系的发电量，多余的电能就会从电网中获取。如果电网掉了，电网连接的逆变器也会掉(为了安全，要设计)。这些逆变器中的一些可以配置为确保他们永远不会输出任何电力到电网，所以如果你使用的比你的太阳能系统生产的少，逆变器将只后退它所提供的，以确保你从电网的吸取永远不会低于零(假设“负”这里意味着你向电网发送电力，而不是从电网吸取电力)。
比尔
你要的设备叫做“零出口并网逆变器”。
你的公用事业委员会可能是最好的来源，以确定他们是否合法在你居住的地方。
我在伍德斯托克附近的一个商业安装项目中也有类似的限制。太阳能可以与电网连接，但永远无法输出任何电力。现场发电为本地负载供电，一旦电池充满，太阳能就会减少。一般来说，在大多数阳光充足的日子里，白天很少有网格绘制。
就已安装的太阳能容量而言，这并不是电池板的最佳使用方式，因为PV确实花了相当多的时间被缩减。不出口真的没有任何意义，特别是当电网确实需要高峰电力时，比如在炎热的夏天，但这就是规则。
至于电池，你不需要昂贵或大的东西。一对像样的铅酸电池就足够了(34C组或4DM组)。这个想法是只在需要的时候循环它们，以覆盖由于云层造成的PV下降，但不要放电来尝试和负载转移。只要铅酸在大部分时间保持充足，而不是过度排放，它就会持续。
根据PV的大小，一个热水箱的导流控制器也可能是有用的。这可以覆盖你的大部分用水和比热泵热水器更好的投资回报率。
尽管一些公用事业公司正在抵制光伏发电，但与住宅电网相连的太阳能发电将成为未来的常态。
把你花在太阳能上的钱捐给一些事业，这些事业致力于让政客们适当地监管公用事业，这样公用事业就会关闭煤炭，安装更具有成本效益的公用事业规模的太阳能(和风能)。
从宏观上说，住宅规模的电网太阳能是浪费金钱。希望它能被公用事业规模的太阳能所取代。
在与电网相连的太阳能系统中，不需要电池。如果太阳能输出在产生时不需要，那么直接“浪费”部分太阳能输出要比试图将其储存在电池中简单得多。电池很贵，需要维护，还有其他安全问题。由于它们储存的电力相对较少，为什么要在与电网相连的系统中费神呢?电力是免费的，所以浪费一点也不是什么大问题，你节省了电池的成本，也不用担心在路上更换它们。
住宅峰值剃须太阳能系统今天在财务上是有意义的。回报通常是3-5年左右，这取决于你所在地区的阳光有多充足，你的用电率是多少，以及你的太阳系在一天中产生了多少电。高峰期剃须系统可以在高峰期减少白天的负荷，这是一件好事。对于住宅太阳能来说，不需要花哨的存储系统或净计量规则。这么想的人要么是想多了，要么是想从净计量规则中赚钱(比如太阳能系统租赁公司)。
公用事业公司实际上有很好的工程原因来解释他们为什么不喜欢扣税，还有一些合理的成本原因。公用事业规模的太阳能和风能有自己的问题，并不是能源供应问题的神奇解决方案。
比尔
比尔-
我在网上看到过这样一种说法，如果你拿一个零输出微逆变器，在上面插上一根电线，然后把它插到墙上的插座上，结果不需要得到许可，也不需要公用事业部门的批准。你经过深思熟虑的意见是什么?先不谈别人怎么知道你做了什么。
在硬电线设备上插插头是违反规定的。所以从那里开始是不可能的。
如果我想要构建一个保证不输出网格捆绑的设置，我会选择DC偶设置。
选择更大的24V或48V高效电源，以直流母线供电。将您的mppt(和/或电池)连接到这个直流总线，从那里运行一个高质量的逆变器，以提供您的本地交流电源。通过这种方式，如果有太阳，MPPTs将推动母线电压高于电源的设定值，所有的电力将来自光伏，如果没有它将由电网提供。由于整个设置是直流耦合的，没有反馈电的机会。
会增加额外的功率转换和相关的损耗。电力供应的效率可以达到95%，所以损失不大。
然而，适当的零出口要简单得多。
如果你想通过测试实验室认证(UL, CSA等)来“修改”硬连线设备，在其上加上一根线，你可能会遇到麻烦，但代码规定，所有东西都必须“为该目的列出”，也就是说，必须由这些测试实验室之一(nrtl，他们被称为国家认可的测试实验室)列出。这意味着你不应该这么做:-)
不过，我不太确定公用事业公司是否真的能告诉你，你不能硬连接这样的设备。例如，他们不能告诉你不能安装ATS和发电机，也不能告诉你可以使用哪种灯或吊扇。很久以前有一个关于ATT和静音电话的案例，这可能会给你一些法律背景(但不确定它是否适用)。
从本质上说，我不太确定公用事业可以阻止你把一个网格连接系统，如果它肉所有适用的代码。代码管理的是你家里的东西，而不是公用事业。据我所知，如果线路同步丢失，所有的电网连接逆变器都会自动断开(比如如果电源故障，这样你就不会回馈)，所以你不应该能够回馈电网，造成问题。公用事业公司可以监管的是计税的东西，说他们不会为任何事情付钱给你。如果你仍然使用机械电表，他们甚至无法判断你是否为他们提供了能量，只要你在计费期间没有出现负值—-任何反馈的能量都将从电表的计数中扣除。
问题是你不想被起诉成为某个公用事业公司的法律判例。他们会比你有钱得多。从技术方面来说，这是我最有资格说的，我不认为有什么问题，如果符合适用的代码，包括自动断开功能，以防电网电源丢失。这是为了保护公用事业人员的安全装置。
顺便说一下，Akos关于DC链路的想法(我们在电信界称之为“在线双转换”)也可以，但在所有条件下都要付出额外的系统损耗的代价(即使直接使用电网供电)。你不需要电池，你需要一个电源，一个逆变器，一个直流电源，可以保持恒定的输出电压从你的太阳能系统(不确定是否一个充电控制器可以做到这一点)。你需要两个结实的阻塞二极管，一个用于线路电源，另一个用于太阳能电源。设置太阳能供电电压高于电网电源输出电压。这将逆转偏压电网电源的阻塞二极管，以便逆变器从太阳能装置中汲取电力。不过，您不会得到很好的负载分担。
我曾经为此设计了一个系统，在两个直流电源(一个直流发电机和一个电池组)之间共享电力。我用一个开关电源和一个我设计的特殊PWM控制器来实现它，它可以处理来自相反电源的每一个脉冲。通过控制PWM波形的交替脉冲宽度，我可以非常精确地控制两个电源的功率共享。如今，用fet和PWM功能微控制器(我使用Microchip Technology的PIC)以及相关的驱动电子设备实现这一点并不困难。棘手的部分是磁性元件的设计。如果你设计直流链路有~170v DC左右的双正负极轨，你可以在半桥中使用一些igbt构建一个非常简单的逆变器级。其中两个180度失相运行将为您提供120/240分相住宅电力服务。请注意，这不是一个DIY项目的人没有一些相当高的电子设计经验，所以记住，如果有人想尝试它。
比尔
这是一种关于你想要和需要的个人欲望。如果你想在日落后独立于公用电网系统，你就需要电池。
这很好，但很贵。我一开始用的是手动转换开关，一年后就变成了一种痛苦。我从来没有见过我的电池带来的经济回报，但有一次，当停电，社区一片漆黑时，我们放了一些爆米花，在完全停电的情况下观看Netflex(当地的有线转发器与影响我们的电网系统不同)。
这是我做的一个视频…天啊，都10年了?当我在试验的时候……
价格变了，技术变了(摩尔定律)，电力价格上涨了。我还会这么做吗?是的。https://youtu.be/CinOm23_-FQ
有人能指出一些逆变器的特定产品吗?我试着用这里提到的关键词搜索，但一无所获。大多数都是在博客上讨论理论上的设备，即使提到了特定的产品，它们也没有上市出售。
几乎所有的制造商都提供了电网零的设置，但通常需要一些额外的硬件来控制。
你可以用他们的使者盒子看看恩相。该盒子可以被编程到许多电网配置，其中之一是功率输出限制。这个设置不需要电池，但他们有一个电池选项，可以在以后添加。确保检查特使文档，因为不是所有的微逆变器都支持零输出。
如果你得到他们的集群控制器和电表，SMA也可以做出口控制。同样，不需要电池。
只要所有的负载都在逆变器的下游，所以逆变器可以直接测量负载电流，Outback的大多数(如果不是全部的话)电网连接逆变器可以在没有额外硬件的情况下实现电网零。大多数型号需要一个电池和单独的MPPT用于太阳能电池板。
施耐德上下文XW类似于Outback单元，但他们也支持远程电能表，如果你想零你的整个房子负载，而不仅仅是下游的逆变器负载。
Fronius还支持大多数逆变器的零进给模式，但需要他们的外部功率表(Fronius智能电表)。
一定要和你选择的制造商交谈(通常是你熟悉的安装人员)，以确保你得到了所有正确的设备和如何设置的文档。一般来说，太阳能的设置都很简单，但出于某种原因，设置任何这些“特殊模式”总是会导致一些麻烦和诅咒。
＋1
示例:我在电能表前面放了一个Fronius +智能电表。根据德国的法律，你只能将安装的峰值功率的70%输出到电网(住宅安装)——在住宅负载消耗完之后，你很少看到这个上限。对你来说——使用0%而不是70%，你就完成了。标准安装工作流程——安装人员已经习惯了，通常不会搞砸。如果你要求更多(数据记录等)，那么你的头发会再次受损。