近日，《科學美國人》網(wǎng)站發(fā)表文章稱，無功功率之所以會讓電網(wǎng)不穩(wěn)定，原因有二。首先，它占據(jù)了電網(wǎng)中的部分有用空間，阻礙了有用電流的傳輸。其次，過多的無功功率可能會導致電壓的大幅下降，影響電池傳統(tǒng)效率。而家用太陽能電池陣可幫助保障電網(wǎng)穩(wěn)定，預防上述大停電事故的再次發(fā)生。
傳統(tǒng)輸電網(wǎng)絡(luò)相對簡單。它就像一個巨大的自行車輪子，巨型的中央發(fā)電機是軸心，“輻條”一樣的輸電線把電力運送至各個分電站。有時，電力運輸距離可能會達到500至1000英里。但現(xiàn)在這種輸電模式正慢慢向復雜化發(fā)展。由于風能和太陽能可以從不同地點將電力傳輸?shù)诫娋W(wǎng)當中，電網(wǎng)變得更像一個網(wǎng)絡(luò)，而不是車輪，因而保證電力的平穩(wěn)運輸也變得更加困難了。
有困難就會有對策。文章中稱，近日研發(fā)成功的微型換流器和互聯(lián)智能電網(wǎng)的發(fā)展極大地提高了電網(wǎng)穩(wěn)定性。換流器可以將直流電轉(zhuǎn)換成交流電。由于太陽能電池生成是直流電，不能直接運輸，必須通過換流器轉(zhuǎn)換成交流電，再輸入電網(wǎng)。傳統(tǒng)的較大換流器存在這樣的缺點：大多換流器都有最小閥值電壓要求，一般需要多塊電池連在一起，組成電池鏈，才足以達到電壓要求。但多個電池被連接在一起之后，效率會降低，因為單個電池的不穩(wěn)定就會影響到整個電池鏈。同時，每塊電池的電學特性都略微不同，這會導致電池間的失配，影響發(fā)電量。更糟糕的是，如果電池鏈生成的電壓達不到最小閥值電壓的要求，換流器就不會啟動，導致電池根本無法生產(chǎn)電力。
科學家指出，這一問題的解決方案是為每塊電池裝上低壓換流器，這就促成了微型換流器的發(fā)明。微型換流器的優(yōu)勢在于，它沒有最小閥值電壓限制，只要有光照在電池上，它就會開始工作。
在解決了換流器電壓要求高的難題之后，剩下的就是無功功率供不應(yīng)求的問題。研究人員最初發(fā)明微型換流器并沒有考慮到無功功率，因為消費者只需要為有功功率付錢，因此他們的目標是生產(chǎn)盡可能多的有功功率。但現(xiàn)在，既然已經(jīng)了解到無功功率對保持穩(wěn)定性起著重要的作用，研究人員測試了無功功率對有功功率生產(chǎn)的影響。
研究人員做了這樣的實驗：第一天，工作人員將微型換流器設(shè)置成既能生產(chǎn)有功功率，也能生產(chǎn)無功功率。第二天，則僅生產(chǎn)有功功率。實驗結(jié)果顯示，在這兩天的生產(chǎn)過程中，有功功率完全沒有受到任何影響，這讓工作人員格外吃驚。這樣一來，研究人員利用微型換流器既解決了電壓要求高的難題，又成功生產(chǎn)了無功功率，并輸入電網(wǎng)之中。過去，妨礙微型換流器生產(chǎn)無功功率的一大難題是，電廠需要笨重的電容器來暫時將其儲存。但最新的研究則成功通過改變交流波形態(tài)的方式解決這一問題。這大大減小了換流器的體積，并降低了成本。
此外，微型換流器正朝著與其他電網(wǎng)設(shè)施聯(lián)通的方向發(fā)展，這一發(fā)展方式與智能電表相似。通過連接到網(wǎng)絡(luò)的微型換流器，人們可以輕易看到各種數(shù)據(jù)，同時還允許操作者控制無功、有功功率的生產(chǎn)比例。最后，聯(lián)網(wǎng)信息會實時調(diào)整二者比例，根據(jù)消費者的電力消費結(jié)構(gòu)為其設(shè)置最合理的電力生產(chǎn)計劃（在無功功率也將被計價的情況下）。
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無功功率比較抽象，它是用于電路內(nèi)電場與磁場的交換，并用來在電氣設(shè)備中建立和維持磁場的電功率。它不對外作功，而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰俊７彩怯须姶啪€圈的電氣設(shè)備，要建立磁場，就要消耗無功功率。比如40瓦的日光燈，除需40多瓦有功功率(鎮(zhèn)流器也需消耗一部分有功功率)來發(fā)光外，還需80乏（無功功率單位）左右的無功功率供鎮(zhèn)流器的線圈建立交變磁場用。
