“脱离电网”被认为是更好的电池和电力电子产品，使不使用公用电网为家庭供电成为可能。离网意味着根本没有与公用事业公司的连接。如果我们要脱离电网，那么我们必须调查以下几个问题:
- 我们需要一种能源，太阳
- 我们需要收集这些能量，太阳能电池板
- 我们需要使用逆变器和微型逆变器，将能量转化为交流电源
到目前为止一切顺利，我们有了能源，有了收获能源的方法，有了使能源有用的方法。
接下来我们需要看看一个典型家庭的能源消耗，如图图1。当大家都准备上班或学校时，大家需求是早上的，晚上每个人都回家，煮饭，洗衣服，然后打开灯光，看电视。相反，当太阳达到中期时，PV面板产生的能量最高。
我们马上就能看到，产生的能源可以有一个不同的剖面，从能源需求。在离网的情况下，当需求高时，光伏电池板可能无法为家庭供电，而当没有人在家时，光伏电池板可能会产生过多的电力。存储是平衡需求与生成的解决方案。
北美家庭平均每天用电约30千瓦时。根据日照和云量的不同，一个10kW的光伏电池板系统在6月每天可以产生25kWh到70kWh，在12月每天可以产生10kWh到40kWh。
有电力不适合所有应用的情况。在寒冷地区，冬季电力消耗远高于30kWh的平均值，从光伏面板每天10至40kWh是不够的。冬季加热电力可以平均每天消耗超过200kWh。10kW系统根本无法执行，并使用5kW发电机补充仍然无法处理负载。此外，当太阳消失几天时会发生什么？
在美国，一辆7千瓦时的特斯拉Powerwall的成本是3000美元。安装7个太阳能电池需要21000美元，大约50千瓦时，能提供你一天半多一点的能量。这对许多地区来说是足够的，但对世界上寒冷地区的冬天来说就不够了。在不久的将来，在寒冷的气候条件下脱离电网将需要使用化石燃料。
为了更好地理解成本，可以将电池系统视为一个能源节约帐户。在美国，电力的平均成本大约是每千瓦时13美分。一个7kWh的电池可以存储7倍13美分或91美分。每块价值3000美元的电池只能存储不到1美元的能量。
很多人都在讨论太阳能正在接近与电网并网的水平。这是一个正确的说法，因为网格是作为备份存在的。这些报表没有考虑存储成本。当电池被引入到计算中，我们仍然有一段路要走，以达到真正的奇偶校验。
像特斯拉这样的电池公司所做的努力将最终带来更低的成本和更高的存储容量。目前，我们的能源需求对普通家庭来说太高了，无法完全脱离电网。
实际应用
让我们在未来的某个地方完全脱离电网，考虑到今天太阳能的实际应用。
如果你在一个经常停电的地区，UPS是一个非常实用的应用。电池可以通过光伏板充电。通过限制电池数量来降低电池成本的一种方法是安装一个临界负载子面板。电工可以把这个面板安装在你家的电器面板附近。这个子面板将只有必要的电路，你想在停电期间继续运行。使用更少的电器意味着需要更少的电池。
一旦我们的电池充满电，任何来自光伏板的多余能量都可以交付给公用事业。有两个流行的程序，取决于你住在哪里。一种叫做净计量;在这种情况下，当能源被提供给电网时，电表向后流动。另一种叫做上网电价，安装额外的电表来跟踪向电网提供的能源。这个应用程序使用一个逆变器或微型逆变器转换直流从面板到交流。
另一个应用是限制使用时间的收费。这是公用事业公司根据一天的时间改变价格的地方。在许多地区，公用事业公司在一天的特定时间对能源收取额外费用。一个实际的应用是使用电池在这些时间内为房屋供电，以限制更昂贵的价格。
电池的另一个应用是套利。如果当地的公用事业公司在高峰时段以更高的价格买回电力，那么当电价较低时，我们可以将电网中的电力储存在电池中，然后以更高的价格卖给公用事业公司。为了实现这一目标，两种利率之间的差异必须具有经济意义。
设备需求
有几种配置可以使用:
- 你可以安装直流充电器(图2)，使用直流电压给电池充电。为了利用电池中的能量，一个逆变器连接到电池上，将直流转换为交流。这种交流可以给房子或电网供电。由于电流从电池流过逆变器在一个方向，这被称为单向电池逆变器。
- 另一种配置是使用微型逆变器或串式逆变器(图3)将PV板上的直流电压转换为交流电压。交流电压可用于给住宅或电网供电。当我们想要用这些能量给电池充电时，我们需要使用一个双向电池逆变器。这是因为交流从微型逆变器或逆变器必须转换成直流在这个逆变器充电电池。然后当我们想要使用电池时，在这个逆变器中，直流被转换回交流。它被称为双向逆变器，因为电流通过逆变器在两个方向。
我们已经确定了一些可以与电池一起使用的主要硬件部件:
- 直流充电器
- 许多独立的
- 单向的电池逆变器
- 双向电池逆变器
这些产品都包含模块级电力电子(MLPE)。MLPE的可负担性是分布式发电革命广泛采用的另一个关键组成部分。在Solantro，我们设计的芯片和平台能够制造低成本的直流充电器、微型逆变器、单向和双向电池逆变器。
为了解决MLPE成本降低，溶解电力系统具有电路集成的专业知识，开发一个IC系列，执行电源转换拓扑中的所有主要功能：动力传动系统，事件处理和电源开关驱动器。通过IC实现的高集成电平，可以降低BOM成本。实时控制使得可能在更高的开关频率下运行的电力转换拓扑，这对降低印刷电路板，磁性和电容器的尺寸具有直接影响。
虽然脱离电网的梦想仍在未来，但今天我们已经有了真正的应用，可以利用电池技术的最新进展。像特斯拉这样的公司正在做的传教工作，是在创造一个前所未有的市场。
当电池达到一个点，他们是实际的普通家庭，负担得起的MLPE产品需要准备利用这些电池的进步。
