并網(wǎng)逆變�(grid-tie inverter,簡稱GTI)是一種特殊的逆變�,除了可以將直流電轉(zhuǎn)換成交流電外,其輸出的交流電可以與市電的頻率及相位同�,因此輸出的交流電可以回到市�。并�(wǎng)逆變器常用在一些直流電壓源(如太陽能板或是小型�(fēng)力發(fā)電機)和電網(wǎng)連接的應(yīng)用中�
并網(wǎng)逆變器(grid-tie inverter,簡稱GTI)是一種特殊的逆變�,除了可以將直流電轉(zhuǎn)換給交流電外,其輸出的交流電可以和和市電的頻率及相位同步,因此輸出的交流電可以回到市�。并�(wǎng)逆變器常用在一些直流電壓源(如太陽能板或是小型�(fēng)力發(fā)電機)和電網(wǎng)連接的應(yīng)用中�
在許多國家,有并�(wǎng)電力系統(tǒng)的住家或是公司,可以將其�(chǎn)生的電力再賣給電力公�。輸送回電網(wǎng)的電力有幾種不同的補貼方�。凈計量電價是指有可再生能源�(shè)備的住家或公�,依其送回電網(wǎng)的凈能量來領(lǐng)取補貼,例如某一個月,一個住家送回電網(wǎng)的電力為500千瓦-小時,而從電網(wǎng)用的電力�100千瓦-小時,則�400千瓦-小時來領(lǐng)取補�。在美國,凈能量的政策會依司法管轄區(qū)不同而不�。另一種政策是上網(wǎng)電價補貼政策,產(chǎn)生每一千瓦-小時的電依照和輸電公司所訂契約中列的補貼方式來進行補貼�
在美�,并�(wǎng)能源系統(tǒng)是在國家電氣�(guī)范(NEC)管理范圍以�(nèi),因此會對并�(wǎng)逆變器有一些強制性的要求�
逆變器會將直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源,以便送回電網(wǎng)。并�(wǎng)逆變器的輸出電壓的頻率需和電�(wǎng)頻率�50�60Hz)相同,一般會用機器中的振蕩器�(dá)�,并且也會限制輸出電壓不超過電網(wǎng)電壓?,F(xiàn)代高品質(zhì)的并�(wǎng)逆變�,其輸出的功率因素可以為1,表示其輸出的電壓及電流相位是相同旳,和電網(wǎng)電壓之間的相位差�1度以�(nèi)。逆變器中有微處理器可以感測電�(wǎng)的交流波�,并且依此波形來�(chǎn)生電壓送回電網(wǎng)。不過送回電網(wǎng)的電需有一定比例的無功功率,使附近電網(wǎng)的電力在允許的限制范圍內(nèi),否�,若某一區(qū)域電�(wǎng)的再生能源比例較高,在高電能�(chǎn)出的時候(例如中午)其電壓可能會上升的太高�
若電�(wǎng)的電力斷電時,并�(wǎng)逆變器需要快速的和電�(wǎng)離線。這是美國國家電氣�(guī)范(NEC)的�(guī)定,以確保在電網(wǎng)斷電�,并�(wǎng)逆變器也不會提供電力給電�(wǎng),此時維修電�(wǎng)的工人才不會因此而觸��
若適�(dāng)?shù)呐渲茫⒕W(wǎng)逆變器可以讓一個家庭可以使用其自行�(fā)電的替代能源(例如太陽能或是�(fēng)力發(fā)電),而不需要繁雜的配線,也不需要電�。若是替代能源不�,不足的部分仍然會用電網(wǎng)的電來提��
并網(wǎng)逆變器架�(gòu)有使用較新的高頻變壓�、傳�(tǒng)的工頻變壓器,或是無變壓器的逆變器架�(gòu)。高頻變壓器不是直接提供120 V�240 V的AC電源,而是有電腦控制的多步程式,讓電源�(zhuǎn)換為高頻的交流電,再�(zhuǎn)換為直流�,再�(zhuǎn)換為電源需要的電壓及頻率。無變壓器的逆變器比有變壓器的逆變器要�,其效率也較�,在歐洲很流�。不過因為直流電路和交流電路之間沒有的電隔離,擔(dān)心有故障�,直流端的短路電流會直接跳入市電電路,因此較晚才進入美國市場。不過從2005年起,美國消防協(xié)會(NFPA)的國家電氣�(guī)范已取消了所有太陽能系統(tǒng)都需要負(fù)端接地的�(guī)定,并加上新的安全要�,因此允許無變壓器(或是無電隔離)的逆變器進入美國市場。VDE 0126-1-1及IEC 6210也已允許及定義這類系統(tǒng)需要的安全機制。首�,需要有殘留電流或是接地電路以檢測異常短路的情形,并且也要進行絕緣測試以確�(rèn)直流電路與交流電路之間的分離�
逆變器會針對其產(chǎn)品線印制資料表。各廠家資料表中的用詞及�(nèi)容可能會有所不同,但一般會包括以下�(nèi)容:
額定輸出功率(Rated output power):單位可以是瓦特或是千�。有些逆變器可能會針對不同的輸出電壓有不同的額定輸出功�。例如逆變器可以設(shè)定在240VAC�208VAC輸出,兩者的額定輸出功率就會不同�
輸出電壓(Output voltage):是指逆變器可以連接的電�(wǎng)電壓。若是小型的家用并網(wǎng)逆變�,其輸出電壓多半會是240VAC。若是商用的逆變�,其電壓會是208, 240, 277, 400, 480 �600VAC,而且可能會是三相輸出�
峰值效率(Peak efficiency):峰值效率是指逆變器可以輸出的效率(效率是以其輸出交流電功率除以逆變器輸入的直流電功率)。在2009�7月時,大部分市面上的并網(wǎng)逆變器峰值效率可以到94%,有些可以高�96%。其散失的能量主要是散失為熱�。為了讓逆變器輸出到額定功率,其輸入的電功率需大于額定功率。例�5000W逆變器其滿功率時效率�95%,因此需�5,263W的輸入功率(額定功率除以效率�。若逆變器可以在�(shù)個不同電壓下輸出電能,也會在各電壓下有其峰值效��
CEC加權(quán)效率(CEC weighted efficiency):此效率的計算方式是加州能源委員會(CEC)在其GoSolar�(wǎng)站公布的算法為主。和峰值效率不�,CEC加權(quán)效率是平均效�,比較可以表示逆變器在運作時的情形。若逆變器可以在�(shù)個不同電壓下輸出電能,也會在各電壓下有其CEC加權(quán)效率�
輸入電流(Maximum input current):是逆變器可以使用的直流電流。若系統(tǒng)(例如太陽能電池)輸出的電流超過此一上限,逆變器無法使用此一電流�
輸出電流(Maximum output current):是指逆變器可以連續(xù)提供的交流電�。此�(shù)值一般會用來確認(rèn)過電流保護設(shè)備(保險絲或無熔絲開�(guān))的最小電流額�,以及將電路斷開相關(guān)�(shè)備的最小電流額�。若逆變器可以在�(shù)個不同的交流電壓下輸出,也有可能在各電壓有不同的輸出電流�
峰值功率追蹤電壓(Peak power tracking voltage):這表示逆變器的功率點追蹤(MPPT)可以運作的直流電壓范圍。系�(tǒng)�(shè)計者需確認(rèn)系統(tǒng)的串接已�(jīng)過優(yōu)�,在一年的大多�(shù)時間,串接后�(chǎn)生的電壓是在上述范圍�(nèi)。因為電壓可能會波動,而且會隨著溫度而變�,這可能是個困難的工作�
啟動電壓(Start voltage):不是所有的逆變器都會標(biāo)示此項數(shù)�,此�(shù)值是指逆變器要啟動及開始運�(zhuǎn)需要的直流電壓,在太陽能的�(yīng)用下格外重要,因為系�(tǒng)�(shè)計者需確認(rèn)已有夠多的光伏模組串�(lián),其電壓可以超過啟動電壓。若廠商未標(biāo)示此一�(shù)�,系�(tǒng)�(shè)計者一般會以峰值功率追蹤電壓的下限為逆變器的電壓�
國際防護等級�(rèn)證(IPxx rating):防護等級或是IP編號分類是針對產(chǎn)品有�(guān)固體異物(在防護等級的第1碼表示)以及水(在防護等級的�2碼表示)的防護能�。數(shù)字越大表示防護能力越�。美國的NEMA外殼類型用途也是類似國際防護等�。大部分用在室外逆變器是IP45(不防塵)或IP65 (防塵),或者在美國則是NEMA 3R(無揚塵保護)或是NEMA 4X(防塵、防直接濺水,及額外的防腐蝕保護)�