戲說太陽能係統裏的電池

（2021.4.21）

 

太陽能係統主要由太陽能板，電池，充電控製器和逆變器組成。

 

太陽能板，也叫光伏板站在太陽地裏，接受太陽光並將太陽能轉換成電能。電能由充電控製器轉換成合適的電壓，輸送給電池和逆變器。逆變器把直接來自太陽或已儲存在電池裏的直流電轉換成普通交流電，或者更為穩定特殊的直流電，輸送給各種家用電器。這些電器就很激動地奔走相告：我們使用的是太陽能。

 

這個係統裏，電池不是必須的。沒有電池，太陽能直接通過逆變器轉化成直流或交流電，直接供電器使用。但這就限製了電器使用的時間，必須在太陽能足夠帶動電器的時候才能使用。

 

電池目前是這個係統裏最貴的環節，它把太陽能儲存起來，然後擺脫天氣的束縛，在任何時候都能提供電能。

 

在選擇使用電池時，每個人都告訴你，要把它們放在溫度、濕度適當的環境裏，要有溫度監控設備，要小心輕放，要有過度充電保護，也要有過度放電保護，最好充電放電電流不大不小，不要突變、跳動，穩定壓倒一切。如果是自己組裝電池，大家還會建議你要選擇工廠同一批次生產的電池單元，希望所有的單元盡量性能一致，充放電時同心協力，不要因某個電池單元脾氣過於跳動而拉扯其它夥伴。在組裝之前，還有一個調節所有電池單元平衡的步驟，就是把所有單元並聯起來，慢慢充電充到最滿格，讓所有單元站在同一個起跑線上。而這個平衡過程通常會持續數周的時間，漫長、細致，以至於在這個過程中你培養出對電池的寵溺之感，仿佛它們是你手上捧著的花朵，要萬般嗬護才可安心。

 

所有這些麻煩，一部分來自人類對電池的無知，另一部分來自電池先天不足。歸根結底還是人類能力的不足，無法生產出簡單易用、易懂的電池。但殘酷是，由於電池所處的位置和承擔的責任，電池單元預平衡，是很多電池一生中最後的矜持和安穩。

 

電池像生活中的女人，而太陽能板像男人。

 

當一個太陽能係統開始工作時，電器負載其實是盲目喝奶的孩子。它不管不顧，隻要是餓著，就大口大口的喝。太陽並不總是正當午，即便是正當午，也可能一片雲彩從空中飄過，更可能一會兒烏雲滾滾一會兒晴空萬裏，二者之間還有無窮多級別的中間狀態。這些中間狀態意味著太陽能板不能穩定輸送電能，它送出來的曲線奔放自由、千奇百怪，而逆變器要想帶動一個穩定負載，必須從電池裏汲取能源，來彌補來自太陽能板的不足。

 

太陽能板的不足是沒有預告沒、有計劃的，陽光的變化是隨機、任性且生機勃勃的。電池在補充這些不足時，快速地變換輸入、輸出電流的大小，讓來自太陽能板的能量與自己輸出（輸入）的能量之和（之差）達到穩定。負載不變，太陽能不足時，電池放電輸出，太陽能有盈餘時，電池充電輸入。這也是它被引入這個係統的真正目的，它的命中注定。所有關於電池天生嬌貴，必須被善待的宣傳，像是替電池燒香、拜佛、誦經、吃齋，寄望電池能挑起重任，不負眾望。

 

也有命好的電池，比方我辦公室裏的那套小係統。每天用小小的太陽能板給電池充電，充滿了，就歇著。係統的負載就是些LED燈，手機手表充電，筆記本電腦充電，即便連續幾天陰天下雨，它也不會被那些小電器抽幹能量。安安靜靜地送往迎來，淑女般緩緩的步伐，皆因家務清閑。

 

而車庫裏給電車充電的那套係統，好比能掙600公分的壯婦，吃苦耐勞，高聲吆喝、低聲喘氣，每天都奔波在泥濘的路上，顛沛流離。