在家测试即插式太阳能
ZDNET AI··作者 Adrian Kingsley-Hughes
关键信息
文章强调，即插式太阳能并不是给太阳能板直接接一个交流插头；它依靠微型逆变器把电池板输出的直流电转换成可安全并入家庭电路的交流电。文章还指出，这类系统主要用于覆盖家庭白天的基础负载，而且作者估算其回本周期会比较长。
资讯摘要
ZDNET 这篇文章结合作者在家实际测试的经历，介绍了即插式太阳能，也被称为阳台太阳能或便携式太阳能。文章先对比了两种常见方案：一种是由专业人员安装的屋顶光伏系统，另一种是把太阳能板接到储能电站上再给家电供电，两者都有各自的限制。即插式太阳能被描述为第三种方案，它希望让用户自己把太阳能板直接接入家庭交流电系统。文章强调，这并不是把太阳能板直接插进墙上插座，因为太阳能板输出的是直流电，而家庭用电是交流电。连接太阳能板和插座之间的关键设备是微型逆变器，它负责把直流电转换成交流电，并安全地注入家庭电路。
作者指出，这种系统可以覆盖家庭白天的基础负载，也就是路由器、冰箱、充电器和冰柜等设备持续消耗的那部分电力。文章还提到，这类方案对租房者和公寓住户尤其有吸引力，因为它通常不需要对房屋做永久性改造。在法规方面，文章称目前美国只有犹他州通过了允许这类即插式太阳能系统的立法。文章最后估算，一套典型系统大约要 2,400 美元，而且回本周期会比较长，具体还取决于太阳能板功率、本地峰值日照小时数，以及效率损失、遮挡和灰尘污垢等因素。
资讯正文
插电式太阳能到底是什么？我在家测试这种DIY能源技术后的建议
ZDNET的要点：插电式太阳能使用微型逆变器，将电力输送到家庭电力系统中。
目前在美国，只有犹他州通过了允许此类系统的立法。
这类系统的成本约为2,400美元，而且需要很多年才能回本。
自从几十年前我第一次接触到那块小小的太阳能板以来，我就一直对它着迷。当年，玻璃竟然有能力从9300万英里外的一颗巨大核球中汲取能量，这件事让我惊叹不已；直到今天，它依然让我惊叹不已。从那以后，太阳能板的体积和效率不断提升，成本持续下降，已经发展到一种在经济上可行的程度——你我都可以买板子，自己发电。
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在此之前，你只有两种选择。你可以安装一套标准的屋顶太阳能系统，并由专业人员将其接入你家的电力系统；或者你可以把太阳能板连接到一个电源站，再用电源站为家中的设备供电。第一种方案的缺点是成本高，因为把太阳能板装到屋顶并接入电力系统是一项专业工作。第二种方案的缺点则是，所有电力都必须经过电源站，存在一定限制。
但如果你可以把太阳能板直接接入家里的交流电系统，而且这件事还能自己动手完成呢？这就是插电式太阳能——也叫阳台太阳能或便携式太阳能——所承诺提供的能力。
插电式太阳能不是什么，以及它到底是什么
先让我立刻澄清一个最大的误解——插电式太阳能并不是给太阳能板装上一个交流电插头。家庭用电是交流电，而太阳能板输出的是直流电，因此两者并不兼容。如果你试图把太阳能板直接插到墙上插座里，很多东西都会炸掉。
插电式太阳能是一项新技术，它允许太阳能板接入家庭电力系统。其思路是，太阳能板在白天收集电力，把电输送进家庭系统，这些电力用于覆盖家庭白天的基础负载，甚至可能更多一些（关于基础负载，稍后会详细说明）。
位于太阳能板和你家插座之间的是一个微型逆变器。这是一个把太阳能板输出的直流电转换为家电能够识别的交流电的盒子。然后，它可以通过标准插头和插座把交流电输送进你家电力系统（这样，你家的插座就变成了一个输入口）。除了把直流电转换为交流电之外，微型逆变器不仅要把电注入你家的供电系统，还必须以安全的方式完成。
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事情就是这么简单。你不需要请专业人员来安装，因为你可以自己动手。这也让租房者或住在公寓里的人也能使用太阳能。例如在犹他州，房东不能反对租户安装插电式太阳能系统——这种系统只需插入插座，且不需要对房产做任何永久性改动。
什么是基础负载？
基载负荷是指一栋房屋在白天没有大型电器运行时所产生的背景用电负荷。它代表了互联网和 Wi‑Fi 路由器、充电器、冰箱、冷冻柜等基本设备以及待机设备持续消耗的电能。粗略估算，普通美国住宅的这部分用电约为200到400瓦（或者24小时内4.8到9.6千瓦时）。
你能获取多少电力，取决于多个因素，比如太阳能板系统的瓦数规模，以及你所在地区能获得多少日照（称为峰值日照小时数，Peak Sun Hours，简称 PSH），当然还要减去由效率损失、遮挡以及面板上的灰尘和污垢造成的损耗（称为折减系数，derate）。折减系数会有所变化，但我采用的是0.77（相当于23%的损失），这属于偏保守的估计。
每日收集的电量（kWh/天）= 组件输出功率（kW）× 峰值日照小时数（PSH）× 折减系数（0.77）
如果你住在阿拉巴马州，平均每天有3.5小时日照，那么一套1 kW（1,000瓦）的太阳能板阵列将收集：
1 × 3.5 × 0.77 = 2.7 kWh
换到亚利桑那州这样平均每天大约有6.5小时日照的地方，这个数值就会大幅上升。
1 × 6.5 × 0.77 = 5 kWh
它是怎么工作的？你把太阳能板放在花园里或阳台上（阳台安装非常适合租房者或住公寓的人），把它们连接到微型逆变器，再插入插座，就可以了：只要太阳还在照射，你就能收集太阳能。只要你能收集到200到400瓦，就已经覆盖了基载负荷。
不过，剩余的电怎么办？答案是，你有几种选择。多余的电可以送回电网（至少按照目前的家庭电价体系，你大概拿不到这部分电的报酬，不过这种情况未来可能会改变），或者你也可以把多余电量输送到储能电站中，留待以后使用。把储能电站纳入系统会增加成本。
那么，阻止我们使用即插即用太阳能的是什么？说到底，主要是政府的繁文缛节。
虽然在西班牙和德国等一些国家，即插即用太阳能已经可以买到，你甚至可以直接走进大型商店购买一套即插即用太阳能设备，但美国和英国仍然落后。（在英国，Anker 刚刚发布了这个——名字可真够长的——以赶在法规变更之前，让这类系统得以使用。）根据现有数据，目前似乎只有犹他州在美国率先将即插即用太阳能装置合法化，另有29个州正在推动立法使其合法。犹他州允许在无需公用事业公司批准或缴费的情况下使用最高1.2 kW的系统。至于目前正在推进的立法，大多数州似乎都维持在1.2 kW这一上限。
一个例外是科罗拉多州，该州希望把这一上限提高到1.92 kW。
与英国和欧洲相比，它们将功率限制在800W。成本与收益
成本无疑也在拖累即插即用太阳能的发展，因为这些系统并不便宜，尤其是和电价相比（按平均水平算，大约是每千瓦时17美分）。一套1,200 W的即插即用太阳能套件。我预计，随着越来越多的州点头支持即插即用太阳能，以及更多参与者进入市场，价格会下降。
如果你住在犹他州，并且为一套系统花了2,400美元，那么它能帮你省多少钱？犹他州最理想情况下的峰值日照时长（PSH）是7小时，把这个代入上面的公式可得：1.2 x 7 x 0.77 = 6.5 kWh。这是一大笔电力，按犹他州2月份政府数据所示的每千瓦时0.1333美元电价计算，每天大约值0.86美元，每年约315美元。假设一切顺利，你会在7.5年内收回初始投资。
如果你只是用即插即用太阳能系统在白天覆盖基础负载，这个数字就会相当惨淡。假设你的基础负载高达400W，你的即插即用太阳能在白天能提供2.8 kWh，但每天只值约0.37美元，或每年135美元。这意味着要17年你才能把系统成本赚回来。
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你要么需要白天的用电量远高于基础负载——比如运行空调或供暖等高耗电电器，或者给电动汽车充电——要么把多余电力输送到储能电站（正如我已经提到的，这会显著增加你的系统成本）。
即插即用太阳能安全吗？一些州的立法者提出的一个担忧是，即插即用太阳能安装可能并不安全。任何东西都可能不安全（锂电池如今已是家庭火灾的主要原因之一），因此即插即用太阳能也可能被滥用或损坏到变得不安全的程度。所有即插即用太阳能系统都必须符合《国家电气规范》（NEC）要求，并需要 Underwriters Laboratories（UL）认证。那和我们使用的其他任何东西一样安全。
我已经使用 EcoFlow PowerStream 微型逆变器超过六个月了，它运行在一个独立测试电网中（即插即用太阳能在英国这里也还不合法，所以我一直只能使用测试系统），硬件一直没有出现任何问题。
你需要即插即用太阳能吗？目前，即插即用太阳能还是小众产品，这意味着价格很高，而且收回成本会很慢。但随着越来越多的国家和州向即插即用太阳能开放，我预计竞争会加剧，价格也会被压下来。
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我现在的建议是，如果你住在阳光充足的地方，而且白天用电很多——也许你会给电动汽车充电，或者像我一样有一整套“Power Tower”——那么你可以在几年内收回成本。但如果你住在阿拉斯加，一天只有几个小时的日照，而你的系统只打算给一个互联网路由器供电，那就不值得。
至少目前如此。但请继续关注这一领域，因为在未来几个月和几年里，这一技术会发生很大变化，而价格也可能会剧烈波动。
来源与参考
收录于 2026-05-16