建立住宅太阳能系统的组件

太阳能光伏（PV）系统相当简单，只需要几个组件就能发挥作用。然而，为了更好地优化光伏系统，并帮助确保项目的安全和成本效益，还可以添加其他组件。让我们直接深入了解每个组件以及它们在安装过程中的位置。

太阳能电池板

为了启动能源生产，你需要太阳能电池板，在太阳能行业也被称为太阳能模块或光伏电池板。太阳能电池板的工作原理是让光子，或光的粒子，将电子从原子中击出，产生电力流。要了解更多关于电力是如何产生的，请看TED-Ed制作的视频，其中显示了这一过程的作用。

太阳能电池板由6个部分组成：硅太阳能电池、金属框架、玻璃板、标准12V电线和总线电线。每个部分都有助于太阳能创造的一个特定过程。要想更深入地了解每个部分，请查看EnergySage的这篇文章。

支架和安装系统

支架和安装系统的作用正如其名称所暗示的那样。这些设备被安装在建筑物的屋顶或地面上。然后将太阳能电池板连接到支架和安装系统，以确保太阳能电池板不会因风或雪等天气条件而移动。

有不同类型的货架和安装系统来满足不同类型的屋顶。无论你的屋顶是平的还是瓦片，甚至是弧形瓦片，都有适合你的安装系统。还有一些类型是为纯粹的速度或特强的风而设计的。要了解更多关于不同类型的安装系统，并学习哪种系统最适合你，请查看太阳能世界的这篇文章。

逆变器

逆变器是太阳能光伏系统的一个关键组成部分。它们将太阳能电池板产生的直流电（DC）转换为交流电（AC），也就是用于为你的家庭或建筑供电的电力类型（要了解更多关于这一过程的信息，请阅读我们之前的博客）。有两种类型的逆变器：组串式逆变器和微型逆变器。

组串式逆变器

组串式逆变器将一组太阳能电池板（也称为组串）连接到一个中央逆变器。大多数住宅光伏系统包含一个逆变器，而商业和公用事业规模的项目可能包含一个或多个逆变器，取决于建筑物或土地的大小。连接到太阳能电池板和逆变器的电线和电路将太阳能电池板产生的电力转移到逆变器，以便从直流电转换为交流电。

到目前为止，组串式逆变器是全世界太阳能项目中最常用的能源转换形式。

微型逆变器

微型逆变器直接安装在每个太阳能电池板的背面，将直流电转换为交流电。这种新转换的交流电将通过电线和电路传到你的家里或建筑物。

模块级电力电子技术（MLPE）

MLPE（模块级电力电子设备）是连接到太阳能电池板的设备，可以实现改善太阳能安装的多个方面，包括性能、安全、可视性等。MLPE实现的主要功能是。

-优化 - MLPE可以通过最大限度地减少遮阳和不匹配对性能的影响来增加太阳能装置的输出。对于成串的太阳能模块，一个遮阳（或损坏、肮脏等）的模块会影响到该串上所有模块的性能。优化器将对整个组串的负面影响降到最低。

-监测 - MLPE使模块级的关键性能指标可见，以便终端用户和安装人员能够识别和远程诊断问题。

-安全性- MLPE满足国家电气规范（NEC）中的一项关键安全要求，在必要时降低模块层面的阵列电压。这一要求--通常被称为快速关机--是为了保障第一反应者的安全而制定的，目前在包括美国在内的多个国家都很活跃。

Tigo有数以百万计的MLPE在100多个不同的国家运行，并让太阳能业主和安装人员挑选最适合他们地点的特点和功能。要查看Tigo TS4 Flex MLPE的产品系列，请在此查看我们的产品。

电池

太阳能电池是太阳能光伏系统的一个可选的组成部分。蓄电池的使用有多种原因，一般可分为两类。

- 备用电源：电池能够在电网停电的情况下，为你的家庭的全部或部分电力需求供电。

- 能源账单的节省：电池可以在能源价格较低时储存能源，在能源价格较高时放电，从而为客户释放出节省。节约可能来自使用时间费率计划、需求收费、需求响应付款等。

太阳能电池通常是深循环电池，因为它们有能力处理长期、频繁、深度的充/放电循环。这种能力使其能够储存电力，供以后使用，以类似于备用发电机，用于有限的能量。

电池有各种不同的尺寸、化学成分和形式。在Tigo，我们选择了模块化的磷酸铁锂，因为它的稳定性好，使用寿命长，而且能够根据单个房主的要求调整尺寸。

自动转换开关（ATS）。

自动转换开关（ATS）是太阳能光伏系统的另一个可选的组件，如果太阳能光伏系统包含一个太阳能电池，那么自动转换开关就是必要的。ATS是一个自力更生的装置，确保电力的持续输送。ATS内的技术不断监测主电源（电网）和备用电源（太阳能电池）的电气参数。如果ATS没有感觉到任何电力进入建筑物的保险丝盒，它将自动转移，或切换，负载电路到备用电源，如果有的话。

监测系统

有许多形式的太阳能监测，对于许多网站来说，绝对的最低限度是逆变器级别的监测。监测解决方案通常是一个应用程序或一个网站，可以详细了解太阳能光伏系统的性能。常见的功能包括诊断性能问题或看到实时的性能数据。

正如上文MLPE部分所讨论的，通过MLPE可以实现模块级的性能特征的可见性。此外，电池、电能表等都可以连接到监测系统，以便从任何有互联网连接的地方获得完整的系统级可视性。

要看一个模块级监控解决方案的例子，你可以查看Tigo能源智能监控系统的运行情况。点击这里查看Tigo的实时演示。

概要

住宅太阳能光伏系统发挥作用的主要构件是太阳能电池板、支架和安装系统、逆变器，以及将所有部件连接在一起的线路。其他组件是可选的部分，以帮助优化和监测性能，让你更加满意和放心。

现在你了解了每个太阳能组件，你就离决定太阳能是否适合你更近了一步。想了解更多关于太阳能的信息？通过访问我们的Tigo社区页面，加入关于太阳能的讨论或提出关于太阳能的问题。要在这个博客上留言，请点击这里。关注我们的社交媒体账户，以便在发布新的博客时获得通知。我们每周都会发布!

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参考文献

TED-Ed。太阳能电池板是如何工作的？https://ed.ted.com/lessons/how-do-solar-panels-work-richard-komp#watch

EnergySage: 太阳能电池板的组成部分https://news.energysage.com/what-are-solar-panels-made-of-list-of-solar-pv-materials/

太阳能发电世界。支架和安装系统指南https://www.solarpowerworldonline.com/2017/02/different-types-solar-mounting-systems-roofs/

Tigo能源公司。MLPEhttps://www.tigoenergy.com/ts4

Tigo能源公司。监测系统演示https://ei.tigoenergy.com/p/9jSvEb1tOkhl/system/overview

了解更多

关于太阳能的时间线： https://www1.eere.energy.gov/solar/pdfs/solar_timeline.pdf

美国的太阳能容量数据： https://www.energy.gov/eere/solar/solar-energy-united-states

太阳能的环境效益：https://www.seia.org/initiatives/climate-change#:~:text=Through%20Q2%202020%2C%20the%20U.S,ton%20of%20codbon%20emissions。

全球太阳能容量数据：https://www.nsenergybusiness.com/features/solar-power-countries-installed-capacity/