太阳能与电网的协同工作：用电高峰时，若太阳能发电不足，系统会自动从电网取电吗？此切换过程是否无感？另外，当发电量过剩时，多余的电力将如何处理？

1. 太阳能不足时会发生什么？

场景	系统结构	供电来源	用户侧体验
光伏 ≤ 负载	并网逆变器 + 电网	光伏“先用先得”，缺口由电网自动补足	完全无感：电流在微秒级完成分配，没有任何跳闸或闪断

要点

家用/工商业光伏 90% 以上采用并网（Grid-Tie）结构，逆变器与电网实时并联，同步在 50 Hz（或 60 Hz）工作。

当太阳能功率低于负载功率时，逆变器输出全部可用光伏功率，其余功率通过表后线路直接从电网流入；没有“机械切换”动作，也就没有声音、时间延迟，更不会导致设备重启。

整个过程遵循电能“就近原则”和基尔霍夫定律，谁功率高谁向节点送电，逆变器不会中断供电，电网也不会感知到任何“切换指令”。

2. 切换是否无感？

是无感的，原因如下：

并网逆变器与电网处于“电压源并联”模式，本身就跟电网是一套系统，没有“离线/上线”之分。

功率在电子级别流动，用户终端电压始终保持在 220/380 V（或 120/240 V）±规定误差内。

逆变器内部 DSP 控制周期通常 <10 ms，光伏功率波动会被快速补偿；人体和家用电器对 10 ms 以内的电压变化基本无感。

注意：如果采用“离网系统”或“光伏-柴油机切换”，才需要继电器或ATS，切换时间 50 ms-数秒不等；并网系统则没有这一问题。

3. 发电过剩时电力如何处理？

过剩= 光伏功率 > 负载功率，处理方式取决于并网模式与当地政策：

余电上网（净计量 / 补贴收购）

多余电量经双向计量表送回公共电网；
按“等额抵扣”（净计量）或“固定电价”计费；
逆变器继续满功率运行，不做限制。

本地储能（混合/离并网）

配备电池 + 混合逆变器，能量管理系统(EMS)先充电池，再外送或削减；
夜晚或停电时可放电给负载，实现“自发自用、余电存储”。

削功率（零逆流/限电）

若配电公司不允许反送电，需安装零逆流控制器；
当检测到即将反送时，逆变器自动降载或关断MPPT，使发电=负载；
功率削减行为对组件无害，但会影响整体发电收益。

就地消纳（热水/空调等负荷跟踪）

通过智能插座或可调负荷（如热水器）动态增加耗电，提升自用率；
在德、澳等地区常见“光伏+热泵”方案。

4. 其他常见疑问

并网光伏能在停电时继续发电吗？
不行。为避免“孤岛效应”危及检修人员，逆变器检测到电网失电会在 ≤0.2 s 内停止输出。若需停电仍用光伏，需选“混合/储能逆变器 + ATS + 备用端口”。

切换频繁会损坏逆变器或家电吗？
不会。功率流动是连续的，不存在“频繁切换动作”。逆变器设计寿命 10-15 年，通常与组件同寿命。

逆变器满功率回馈是否会导致电表倒转？
若安装规范，配备双向计量表，电表会分别记录“正向用电”和“反向送电”，不会倒转失准。

5. 小结

并网光伏系统在太阳能不足时会自动、无缝地由电网补电；用户侧无任何感知。

光伏过剩电量可 ①直接上网 ②储能 ③按需削减 ④就地消纳，取决于并网规程和经济性。

若需停电续供电或提高自用率，可选择“光伏+储能”混合方案并配套 EMS 控制。

太阳能与电网的协同工作：用电高峰时，若太阳能发电不足，系统会自动从电网取电吗？此切换过程是否无感？另外，当发电量过剩时，多余的电力将如何处理？

1. 用电高峰时，若太阳能发电不足，系统会自动从电网取电吗？

是的，系统会自动从电网取电。

对于绝大多数家庭和商业使用的并网太阳能发电系统（Grid-tied Solar System）而言，它们的设计初衷就是与公共电网协同工作。当太阳能发电量不足以满足当前的用电需求时（例如阴天、夜晚或用电负荷突然增大），系统会自动、无缝地从电网补充所需的电力。

这个过程由并网逆变器（Grid-tied Inverter）智能控制。逆变器会实时监测家庭的用电负荷和太阳能的发电量。它会优先使用太阳能产生的电力，当太阳能电力不足时，不足的部分会立即从电网中获取，以确保用户的用电需求始终得到满足。

2. 此切换过程是否无感？

是的，这个切换过程通常是无感的。

由于并网逆变器能够以毫秒级的速度响应并调节电力输出，用户在日常使用中几乎不会察觉到太阳能供电与电网供电之间的切换。无论是从太阳能供电为主切换到电网补充，还是从电网补充切换到太阳能供电为主，整个过程都非常平滑，不会出现灯光闪烁、设备重启等现象。

需要注意的是： 这种“无感”切换的前提是电网本身是正常运行的。如果公共电网发生停电（例如区域性断电），出于安全考虑（防止孤岛效应，即太阳能系统在电网停电时继续向电网送电，对维修人员造成危险），大多数并网太阳能系统会立即停止发电，此时即使有太阳光，家庭也无法获得电力供应。若想在电网停电时也能用电，则需要安装带有储能电池的混合逆变器（Hybrid Inverter）系统。

3. 当发电量过剩时，多余的电力将如何处理？

当太阳能发电量超过家庭或商业的即时用电需求时，多余的电力主要有以下几种处理方式：

余电上网（Grid Export / Net Metering）： 这是最常见和主流的处理方式。多余的电力会通过双向电表（Bi-directional Meter）自动输送回公共电网。电网公司会根据当地的政策（如净计量 Net Metering 或上网电价 Feed-in Tariff）对这些上网的电力进行计量和补偿。
- 净计量： 用户从电网取电和向电网送电的量会相互抵消。如果送电量大于取电量，用户可能会获得电费账单上的信用额度，用于抵扣未来的电费。
- 上网电价： 电网公司会以一个预先设定的价格购买用户多余的电力。
储能系统（Energy Storage System / Batteries）： 如果系统配置了储能电池，多余的太阳能电力会优先用于给电池充电。当电池充满后，如果仍有剩余电力，才会选择将电力输送回电网。这种方式可以提高太阳能的自发自用率，减少对电网的依赖，并在夜间或阴天时使用储存的电力。
智能用电管理： 在一些更先进的系统中，多余的电力可以被智能地引导到某些可控的负载上，例如：
- 加热热水器
- 为电动汽车充电
- 启动其他高耗能电器（如空调、洗衣机等），实现“削峰填谷”或“用电负荷转移”。

综上所述，现代太阳能并网系统与电网的协同工作是高度智能化和自动化的，旨在最大限度地利用太阳能，同时确保用户用电的连续性和稳定性。