離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)示意圖
光伏離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是專門針對(duì)無(wú)電網(wǎng)地區(qū)或經(jīng)常停電地區(qū)場(chǎng)所使用的，是剛性需求，離網(wǎng)系統(tǒng)不依賴于電網(wǎng)，靠的是“邊儲(chǔ)邊用”或者“先儲(chǔ)后用”的工作模式，干的是“雪中送炭”的事情。對(duì)于無(wú)電網(wǎng)地區(qū)或經(jīng)常停電地區(qū)家庭來(lái)說(shuō)，離網(wǎng)系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實(shí)用性，目前光伏離網(wǎng)度電成本約1.0-1.5元，相比并網(wǎng)系統(tǒng)要高很多，但相比燃油發(fā)電機(jī)的度電成本1.5-2.0元，還是更經(jīng)濟(jì)環(huán)保。
PWM控制器和MPPT控制器
按充電方式來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能控制器有PWM和MPPT兩種。采用PWM方式的控制器，組件和蓄電池之間只有一個(gè)開關(guān)，通過(guò)控制開關(guān)的占空比，來(lái)給蓄電池的充電，PWM方式技術(shù)成熟，電路簡(jiǎn)單可靠，價(jià)格便宜，但組件的利用率較低，目前的組件利用效率約為70%。組件的電壓是蓄電池的電壓1.2-2.0倍之間，如果是24V的蓄電池，組件輸入電壓在30-50V之間;MPPT太陽(yáng)能控制器，指具備最大功率點(diǎn)跟蹤功能的太陽(yáng)能控制器，組件和蓄電池之間有一個(gè)BUCK降壓電路，MPPT太陽(yáng)能控制器能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)太陽(yáng)能板電壓和電流，并不斷追蹤最大功率，使系統(tǒng)始終以最大功率對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，組件的利用率約為90%以上。組件的電壓是蓄電池的電壓1.2-3.5倍之間，如果是24V的蓄電池，組件輸入電壓在30-90V之間。
修正波與正弦波
逆變器的波形主要分兩類，一類是正弦波逆變器，另一類是修正波逆變器。修正弦波逆變器，采用PWM脈寬調(diào)制方式生成修正波輸出，由于存在20%左右的諧波失真，不能帶空調(diào)等感性負(fù)載，但可以帶電燈等阻性負(fù)載。修正弦波逆變器采用非隔離耦合電路，器件簡(jiǎn)單，效率高。純正弦波逆變器采用隔離耦合電路設(shè)計(jì)，電路較復(fù)雜，成本較高，可以連接任何常見的電器設(shè)備(包括電視機(jī)、液晶顯示器等，特別是冰箱等感性負(fù)載)而沒(méi)有干擾。
分體式與一體式
離網(wǎng)系統(tǒng)由于多了一個(gè)蓄電池，因此必須要配置控制器，用于組件給蓄電池充電，控制器和逆變器分開，做成兩個(gè)設(shè)備，就是分體式。把控制器和逆變器集成在一起，就是一體式，也稱為控制逆變一體式。分體式系統(tǒng)，控制器和逆變器可以分別選型，但接線比較復(fù)雜，適應(yīng)于組件和逆變器功率相差比較大的系統(tǒng)，以及系統(tǒng)功率很大的系統(tǒng)?？刂颇孀円惑w式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，用戶接線方便，適應(yīng)于組件和逆變器功率相差比較小的系統(tǒng)。
光伏離網(wǎng)系統(tǒng)，應(yīng)用場(chǎng)合差異非常大，但有一點(diǎn)是共同的，就是用戶對(duì)電的需求依賴性很大，因此首先要提高系統(tǒng)的可靠性，再就根據(jù)客戶的不同需求，提供不同的方案，在滿足客戶的需求的前提下，盡量增加發(fā)電量和減少系統(tǒng)成本。
11kW以下的小型離網(wǎng)系統(tǒng)
小型離網(wǎng)系統(tǒng)，主要用戶是貧困無(wú)電地區(qū)，如偏遠(yuǎn)山區(qū)，非洲某些貧困國(guó)家，主要是解決照明的需求，用戶對(duì)價(jià)格很敏感，因此建議采用PWM的控制器，修正波的逆變器，把控制器、逆變器和蓄電池做成一體。這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，用戶接線方便，價(jià)格也很便宜，帶動(dòng)燈泡、小電視、小風(fēng)扇也沒(méi)有問(wèn)題。
中小型離網(wǎng)系統(tǒng)
中小型離網(wǎng)系統(tǒng)，主要用戶是比較富裕的缺電地區(qū)，如一些牧民、海島居民，中型漁船，比較偏遠(yuǎn)的風(fēng)景區(qū)，以及一些通信基站，監(jiān)控基站等，由于負(fù)載用電時(shí)間和功率不一致，組件、逆變器和負(fù)載要根據(jù)用戶的具體要求去配置。
(1)如果用戶的負(fù)載功率比較大，但用電時(shí)間不是很長(zhǎng)，如一個(gè)3kW的用戶，每天用電量約10度，當(dāng)?shù)仄骄照諘r(shí)間4小時(shí)，建議選擇逆變控制一體機(jī)，純正弦波輸出，如古瑞瓦特離網(wǎng)逆變器SPF5000，組件配3.5kW，可以帶冰箱，空調(diào)等負(fù)載。
(2)如果用戶的負(fù)載功率比較小，但用電時(shí)間很長(zhǎng)，如一個(gè)2kW的用戶，每天用電量20度以上，當(dāng)?shù)仄骄照諘r(shí)間4小時(shí)，建議選擇控制器和逆變器分體式，組件配6kW，控制器配兩臺(tái)48V80A，逆變器配3kVA。
中大型系統(tǒng)
在經(jīng)常停電，或者峰谷價(jià)差很大，光伏不能上網(wǎng)的工商業(yè)項(xiàng)目，功率在10kW以上，200KW以下的系統(tǒng)，建議選擇光伏并離網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)，設(shè)備選擇古瑞瓦特HPS系列一體機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單方便。
在無(wú)電網(wǎng)地區(qū)，柴油發(fā)電機(jī)組與光伏系統(tǒng)構(gòu)成混合供電系統(tǒng)，與柴油機(jī)組單獨(dú)作相比，維護(hù)成本低，無(wú)噪聲，發(fā)電成本也低。和純離網(wǎng)光伏對(duì)比，可節(jié)省大量昂貴的蓄電池，綜合發(fā)電成本也就低下來(lái)了。
以上的系統(tǒng)用微網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)
在一些沒(méi)有電網(wǎng)人口較多的偏遠(yuǎn)山區(qū)，海島等地方，功率在250kW以上，或者中大型工商業(yè)項(xiàng)目，功率在250kW以上，建議選擇光伏微網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)，設(shè)備選擇古瑞瓦特并網(wǎng)逆變器和PCS雙向變流器，交流配電柜，系統(tǒng)靈活，效率高，方便擴(kuò)容。
微網(wǎng)系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池方陣、并網(wǎng)逆變器、PCS雙向變流器，智能切換開關(guān)，蓄電池組、發(fā)電機(jī)，負(fù)載等構(gòu)成。光伏方陣在有光照的情況下將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，通過(guò)逆變器給負(fù)載供電，同時(shí)通過(guò)PCS雙向變流器給蓄電池組充電;在無(wú)光照時(shí)，由蓄電池通過(guò)PCS雙向變流器給負(fù)載供電。
微電網(wǎng)可充分有效地發(fā)揮分布式清潔能源潛力，減少容量小、發(fā)電功率不穩(wěn)定、獨(dú)立供電可靠性低等不利因素，確保電網(wǎng)安全運(yùn)行，是大電網(wǎng)的有益補(bǔ)充。微電網(wǎng)可以促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)換代，從經(jīng)濟(jì)環(huán)保的角度可以發(fā)揮巨大作用。專家表示，微電網(wǎng)應(yīng)用靈活，規(guī)模可以從數(shù)千瓦直至幾十兆瓦，大到廠礦企業(yè)、醫(yī)院學(xué)校，小到一座建筑都可以發(fā)展微電網(wǎng)。
光伏微網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)示意圖
微網(wǎng)系統(tǒng)和純離網(wǎng)系統(tǒng)相比的主要優(yōu)勢(shì)
? 應(yīng)用范圍更寬，離網(wǎng)系統(tǒng)只能脫離大電網(wǎng)而使用，而微網(wǎng)系統(tǒng)則包括離網(wǎng)系統(tǒng)和并網(wǎng)系統(tǒng)所有的應(yīng)用，有多種工作模式
? 系統(tǒng)配置靈活，并網(wǎng)逆變器可以根據(jù)客戶的實(shí)際情況選擇單臺(tái)或者多臺(tái)自由組合，可以選擇組串式逆變器或者集中式逆變器，甚至可以選擇不同廠家的逆變器。并網(wǎng)逆變器和PCS變流器功率可以相等，也可以不一樣。
? 系統(tǒng)效率高，微網(wǎng)系統(tǒng)光伏發(fā)電經(jīng)過(guò)并網(wǎng)逆變器，可以就近直接給負(fù)荷使用，實(shí)際效率高達(dá)96%，雙向變流器主要起穩(wěn)壓作用。
? 帶載能力強(qiáng)，微網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器和雙向變流器可以同時(shí)給負(fù)載供電，當(dāng)光照條件好時(shí)，帶載能大可以增加很多。
