太陽能板串聯? 並聯? 怎麼使用系統效益最佳? (應用篇)
太陽能板串聯? 並聯? 怎麼使用系統效益最佳?
在安裝太陽能發電系統時,必定會遇到一個問題,那就是太陽能板因該是串聯還是並聯使用比較好呢? 答案是依安裝方式來決定!
太陽能板串聯
發電系統的電壓=總太陽能板的電壓相加
發電系統的電流=單片太陽能板的電流
可參考:
1.功率 = 電壓 x 電流! 人人都知道的高功率太陽能板! (入門篇)
特點:
發電系統的總功率主要是以電壓為主導,因此受到電流的影響相對較低,簡單說受到光照的變化影響降低,相對可以得到較高的系統效益。另外,由於電流為單片板子的電流,因此電線不需要更換成更高的規格,加上電流並未累加,導線的發熱溫度相對也較低,在使用上的安全性比較高。
缺點:
當有一片太陽能板被遮陰時,會導致整組串系統不運作。
旁路二極體的功用 (點圖可放大) |
實際上在高規格的太陽能板設計中,是有把這個問題考慮進去。高規格的太陽能板使用的接線盒裡,是有安裝旁路二極體,當板子被遮陰不發電時,前一片板子的電流會藉由旁路二極體流向下一片板子,不會因為該片子不發電而造成整組串不運作,差別在於發電系統的總電壓少一片板子的電壓。
可參考:
太陽能板並聯
太陽能板系統並聯 (點圖可放大) |
發電系統的電壓=單片太陽能板的電壓
發電系統的電流=總太陽能板的電流相加
特點:
發電系統的總功率主要是以電流為主導,因此當有一片板子被遮陰不發電時,不會導致整個系統不運作,簡單說發電系統的影響只有總電流少一片板子的電流。
缺點:
由於電流為總太陽能板的電流相加,因此電線需要更換成更高規格的,加上因電流的增加,導線的發熱溫度相對較高,提升使用上的風險性,建置成本也隨之增加。
遮陰發生時並聯系統的運作 (點圖可放大) |
實際在使用上,很少是一片板子不發電,通常是局部遮陰,造成板子局部發電,此時板子的電壓降低,但因其它的板子電壓相較於局部遮陰的板子高,會造成電流從高電壓流向低電壓的板子,造成電流的逆灌,產生板子的發熱現象,甚至於發生熱斑、玻璃破裂、電池片效率降低等問題。
目前在案場的使用上,都是以串聯為主,最後再將多組串接到變電箱做並聯。利用串聯得到最大的系統發電效益,後段並聯減少建置成本及遮陰問題,至於局部電壓不匹配問題,會在系統上安裝組串保險絲及阻斷二極體 (防逆灌二極體)。
延伸閱讀: 太陽能應用篇
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