爱华网家庭也可以太阳能发电？既保护环境和节能，还可以将发出来的电卖给电力公司赚钱。听起来似乎有点难以置信。本篇博文就介绍太阳能发电是怎么回事，澳洲政府对太阳能发电采取的措施，我家安装太阳能发电系统的一些经验，以及一些有用的建议。
现代社会的飞速发展，造成了能源的日益枯竭和环境污染。痛定思痛，各国政府都采取了一定的措施，老百姓也从自己做起，为我们的环境保护做自己力所能及的贡献。说到清洁能源，我们自然会想到上帝赋予我们取之不尽用之不竭的太阳能、风能、潮汐能源、沼气能源等等。如何把这些能源加以开发和利用，是每个国家都关心的问题。老百姓如何从其中得到益处，得到实实在在的节约能源开支，甚至从系统里赚钱，那更是有学问的。对于普通老百姓家庭，就目前而言，最现实、技术最过关的就是太阳能发电。
太阳能发电系统是利用半导体材料产生光伏效应，将太阳光辐射的光能转换为电能的一种发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。独立运行的光伏发电系统需要有蓄电池作为储能装置；在有公共电网的地区，光伏发电系统与电网连接并网运行，省去蓄电池，不仅可以大幅度降低造价，而且具有更高的发电效率和更好的环保性能。
一．独立自封闭太阳能发电系统
这是最原始和基本的太阳能发电系统：当太阳光对光伏组件（俗称太阳能电池）照射的时候，产生DC直流电，经控制器可以驱动一些DC电器，也对蓄电池组充电。同时光伏逆变器将DC直流电转换成AC交流电，驱动一般我们标准AC使用的电器。夜晚或阴天没有足够的太阳能，因而无法提供足够的电能驱动电器，控制器就切换到蓄电池，把蓄电池的能源供给到逆变器，这样DC直流电就转变成AC交流电。
这种系统可以做到“自给自足”，只要光伏组件足够大，蓄电池组足够大，可以完全不要外来电网的电能，自成一个供电体系。这种系统主要用于无电网的边远地区和人口分散地区，整个系统造价很高。也有业余爱好者建了小系统，供给部分家庭用电需求。
在澳洲的很多偏远农庄和牧场，都使用这种系统，无需外来能源供给。2012年我去北欧旅游，路边很多农庄和乡村旅店，看不到架空输电线，但每家每户房顶都有太阳能电池组件，这就是典型的独立形式的太阳能发电系统。
印象最深的是在意大利下榻的偏远古堡旅店，太阳能电池组件有几亩地那么大，整个旅店和餐馆所有电力能源都靠太阳能供给，不失为环保节能的一个好办法。一旦系统建立好，日常能源上的开支必定节省很多。
在意大利下榻的偏远古堡旅店非常“壮观”的太阳能电池矩阵
二．并网太阳能发电系统
太阳能并网发电系统是一种非常实用的家庭太阳能发电方式，与独立的太阳能发电系统不同之处就是该系统和公用电网联网。在太阳能的驱动下，经过逆变器转换成电能，驱动自家的电器设备。当自己家庭发的电能用不完时，系统将多余电能反馈给公用电网。在晚上和阴天自己家庭的太阳能系统无法提供足够的能源时，智能电表的控制系统自动从公用电网摄取能源。和独立的太阳能发电系统比较，并网系统就省去蓄电池的能源存储部分，节省了创建开支和运行维护开支。
这个系统貌似更为“简单”，因为需要与公用电网实时连接，需要一整套工商和电气技术标准，在技术上的要求更为严格。比如说何时电力能源需要切换？家庭发的电如何供给自家电能消耗？多余的电能如何回馈给公用电网？公用电网回收电能的价格？政府有什么技术和法律规定？所以整个系统也是非常复杂的。
三．我家的太阳能发电系统
澳洲大部分地区日照时间长，日光强度大，这给太阳能发电带来得天独厚的自然条件。澳洲政府近年为了提倡老百姓使用清洁能源，大力资助家庭安装太阳能光伏发电系统，电力能源公司也根据法律规定，将并网了的家庭太阳能发电系统发出的多余电能给与收购。在这种双管齐下的优惠政策下，很多家庭纷纷安装了家庭太阳能发电系统。
我家因为有几个鱼池，过滤泵和灯具耗电量不少，开始的时候准备自己安装一个小型“独立自封闭太阳能发电系统”。但经过市场研究发现，政府有很高的补助，于是就通过太阳能发电系统安装公司安装了一套。那是2010年11月，尽管那时政府的补助很高，但华人中还没有什么人安装，有种铤而走险第一个吃螃蟹的味道。
1．政府的补助：
政府为了鼓励老百姓家庭安装太阳能发电系统，对安装费用给于补贴。我的这套是2.2千瓦系统（也就是说最高发电量在2.2千瓦），有12片标准太阳能电池组构成。当时的材料和安装费近9千澳元，政府补贴一半，所以我花了4千5澳元。系统越小，比如1.5千瓦（6片标准太阳能板），补贴更高，自己只要出一千多澳元就可以。但系统越大，政府补贴就越小，超过5千瓦，基本上就没有什么补贴。
政府设立总“装机容量”目标，现在已经超过多少亿千瓦的目标，所以三年后的今天，政府的补贴也是一减再减，越来越少。
2．电力公司回收补贴
一般家庭，白天上班上学，外出的时间多，但是白天又是发电的高峰，发出来的电没有用怎么办？澳洲政府立法，要求电力公司将并网的家庭所发的多余太阳能发电量收购。2011年7月1日前安装并通过政府认可机构验证的用户，每发出一度电，可以收到电力公司3倍价格的回收，合同直至2024年。也就是说当时电费22.6分/度，电力公司给68分/度的价格收购，这是一个非常优惠的补贴。
那电力公司不是做亏本生意了？不见得。据介绍，政府会对电力公司做一些补贴，也可以减免一些电力公司的税收，甚至电力公司可以卖“清洁能源电力”。在澳洲用户开通账户或是更新一个新计划时，电力公司都会问：是否需要对环保做贡献，使用“清洁能源”？当然这类电的单价比一般的电力单价要高。总之电力公司不吃亏，政府、电力公司、发电户、用电户大家出力，共同为环保做贡献。
3．系统介绍
装在房顶上的太阳能光伏组件板，我家有6片是装在平顶上，前低后高有架子支撑。6片是装在有斜坡的瓦片上，也是有支架固定。朝向太阳光最好的北面。
逆变控制器和配电盘
逆变器面板
智能电表
4．统计参数
我建立了一个电子档案，过一段时间做记录，电子表格自动统计计算，因为有三年多的数据积累，统计结果比较准确。发稿至2013年4月上旬（不包括家中实时在线使用电器的能耗）的统计结果：
夏季平均日照小时（按月计算）：15小时
夏季日平均发电量（按月计算）：12度
冬季平均日照小时（按月计算）： 8小时
冬季日平均发电量（按月计算）：4度
总平均日照小时（从安装开始）：12小时
总日平均发电量（从安装开始）：7度
累计日照小时：11,000小时
累计发电量：6,500千瓦
卖电价值：$4,500
5．效果
因为冬季日照时间和强度都不如夏季，我家原来季度电费$400-$500之间，安装太阳能发电系统后，扣除自发电的使用和电力公司回扣补贴，基本上自己付$100-$200左右的差额。夏季和秋季，扣除所有费用，基本上都会收到$200左右的支票。
总体而言，经过3年半，不光家中实时在线使用电器的能耗（在太阳能发电系统发电时间里），已经收回投资的费用。只要系统不出问题照常运行，基本上今后就不要缴纳电费。
6．重要提示
经过三年的实践，记录分析和总结，以下几个要点非常重要，供没有安装家庭太阳能发电系统的朋友或已经安装了系统，但期望最大回报的朋友做参考。
1）。关注政府补助计划
通常政府在新项目开始的时候，会安排重金补偿计划，之后随着技术日益成熟，参与的人也多了，通常都会慢慢减少补助，最终停止。当然因为新开始，技术也不是非常过关，大家心里没有底，以前政府很多补助项目也并非都成功，有一定的风险。所以要是对某个项目感兴趣，一定要多了解一些信息，多听取别人的参考意见，并果断进入计划。
2）。系统不要太小
很多朋友在安装时，只考虑最大限度得到政府的补助，没有考虑自己的最大效益。比如很多人只安装六片的标准板，1.5千瓦左右。实际使用时容量太小，基本上仅够自己家庭使用，卖不了多少电，也就是说投的钱不知哪年哪月可以回本。所以安装时尽可能地在12片标准板以上，即2.2千瓦以上。
3）。朝向，遮挡
安装前公司会上门勘探，安装的位置，朝向，是否有树叶遮挡，自己都要事先了解。有的不良公司为了促成生意，只要给你安装了就可以拿钱，但是用户达不到什么效果。
4）。逆变器
逆变器是整个系统非常关键的部分，太阳能电池发出的直流电都要通过逆变器转换成标准的交流电，还有一些保安和控制功能。一个局部的光伏太阳能电池坏了，只不过少发点电。但一个逆变器坏了，系统就瘫痪，所以尽可能用优良品牌。
我安装得比较早，周围也没有朋友有先例，所以不懂。据介绍逆变器有两种工作形式，一种是机电式的，一种是电子的。前者可靠性强，保修年限长，但有噪音，后者就没有噪音，但稳定性不好。经安装公司一吓唬，就选了机电的。三年多来倒是从来没有出问题，但发电时有“吱吱吱”的声音很烦人，特别是大太阳时，声音更大。据说近期的逆变器都是电子的，很安静，估计技术上也过关了。
５）。智能电表
澳洲很多城市，按地区先后都调换了“智能电表”，电费也是按时间段收不同的费用，电力公司也不要员工上门抄表，设在哪里的控制塔遥控自动完成读表或切换，“智能电表”还有很多先进功能。无论家里是否使用“智能电表”，只要安装家庭太阳能发电系统，就必须安装新型“智能电表”，因为有并网和用户自己发的电反馈给公用电网等一系列问题。“智能电表”就掌控这些技术上的分配和计量，它和你赚到手的票子直接有关。
６）。最大效益发电
因为使用了“智能电表”，通常电力公司将收费时间段划成三个区域，比如说7:00am-3:00pm(一般价格),3:00pm-11:00pm（高峰价格）,11:00pm-7:00am（便宜价格）。所以安装了太阳能发电系统最好进行合理的用电量“调节”，使得系统得到最大效益。比如说，用电量比较大的电器，就不要放在阳光最好、发电量最大的中午使用，因为发出来的电可以得到电力公司的回收。也不要放在高价的用电高峰使用，而是放在午夜11点之后。当然有些家电，比如电冰箱，电脑，都不可能放在午夜运行，这里指有些可以调配的电器，比如洗衣机。
四．别的太阳能装置
除了家庭太阳能发电系统，还有一些比较实用的设施可以节能，促进环保。
1．太阳能热水器
1）。早期太阳能热水器
利用管道，晒热循环水进入家庭，供洗澡等用途
2）。太阳能/电能热水器
利用太阳能光伏电池，产生电能（原理和太阳能发电系统一样），驱动电热水器系统，有些有热水存储箱。当晚上或阴天没有足够的阳光，就切换到公用电网供电。这种系统目前澳洲政府还有很大的补助，但发出的电力不可以收购。
2．太阳能游泳池加热器
实际上和上面太阳能热水器一样，只不过对游泳池水加热。
3．脚灯路灯
我们可以看到很多马路上的照明灯和信号灯，顶部有个太阳能板，这就是一个独立自封闭的小型太阳能发电系统。
受这个启发，我设计和制作了几个太阳能脚灯，安放在过道上。围墙朝阳的一边接受太阳光，经过太阳能电池板转换成电能，对可充电电池充电。到晚上日落后，电子装置自动打开发光的小灯，用来照射过道。运行两年多，不用任何能源，也没有连线，非常实用。
面对太阳光的光伏板 过道的发光灯
4．花园灯具
澳洲人为了点缀花园，喜欢安置很多灯具，为之也花费了很多能源。近年来澳洲园艺界提倡使用太阳能灯具，不要电力布线，安全美观，产品越做越漂亮，品种越来越多样化。
这是一类老百姓普遍使用的太阳能园艺灯，顶部有太阳能光伏电池板，白天日照时产生电能，对充电电池充电。日落后，自动打开发光的小灯，安装也非常容易。不拍风吹雨打，越晒，晚上产生的光线越强。价格从一两元到几十元不等。
我注意到几年前的产品，顶部还有个光敏传感头，探测光线的强弱用来控制发光元件的开启。但现在的产品省去了这个光敏元件，用太阳能电池上产生的电流来控制小灯的开关。我想这是技术设计的一个亮点，省去光敏元件控制线路后，整个装置的可靠性增加。简化了电子线路后，节省电子元件，最终导致制造成本和销售价格大幅度下降。
自己改装的太阳能“风灯”（早期设计上面有个圆形光敏探测器）
白天吸收太阳能（新设计，没有探测器，价格$1/个）
也是花园里的美化装饰
有些设计还使用了变色发光元件，一个小小的太阳能园艺灯，会发出五颜六色变化的颜色。到了晚上走进花园，星星点点衬托出各种树木的造型，伴随着阵阵的虫鸣声，也是别有一番情调。
晚上发光的园艺灯具
