離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)組成部分介紹

離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)是指不依賴電網(wǎng)運行的光伏發(fā)電系統(tǒng)，離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)與公共電網(wǎng)之間沒有聯(lián)系，也被稱為獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)。

離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成主要包括：光伏組件、光伏控制器、儲能電池等。若需為交流負(fù)載供電，則需配置交流逆變器。



圖片來源：中國慕課大學(xué)《光伏發(fā)電工程技術(shù)》

一、光伏組件

光伏組件也被稱為太陽能電池板，由太陽能電池片串聯(lián)后封裝而成，是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部分。其作用是將光能轉(zhuǎn)化為電能。

因為一塊光伏組件可提供的電壓和功率有限，所以當(dāng)所需的電壓和功率較大時，需將多個光伏組件串并聯(lián)組成光伏陣列滿足需求。

光伏組件可被分為晶硅光伏組件和薄膜光伏組件。晶硅光伏組件可被分為單晶硅光伏組件和多晶硅光伏組件。一般，商用光伏組件為晶硅光伏組件。

二、儲能電池

儲能電池的作用是儲存光伏組件發(fā)電電能，并隨時為負(fù)載供電。光伏發(fā)電系統(tǒng)對儲能電池的基本要求包括：

（1）使用壽命長。根據(jù)《GB/T22473.1-2021儲能用蓄電池 第1部分：光伏離網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)條件》（下文簡稱“標(biāo)準(zhǔn)”）的規(guī)定，儲能電池的使用壽命需不少于3年。

（2）深放電能力強。根據(jù)百度百科，深放電是指儲能電池放出額定容量80%左右電量時的放電。

（3）充電效率高。標(biāo)準(zhǔn)對各種電池在各種剩余電量條件下的充電效率的要求如圖一所示。例如：鉛酸蓄電池在SOC（剩余電量）為90%時，充電效率需不小于85%。



圖一，圖片來源：《GB/T22473.1-2021儲能用蓄電池 第1部分：光伏離網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)條件》

（4）維護少或免維護

（5）價格低廉

（6）工作范圍寬。

個人理解：工作范圍寬是指儲能電池可于較寬范圍的環(huán)境溫度、相對濕度、海拔高度運行。標(biāo)準(zhǔn)中對各種儲能電池可運行環(huán)境的規(guī)定如圖二所示。



圖二，圖片來源：《GB/T22473.1-2021儲能用蓄電池 第1部分：光伏離網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)條件》

一般，光伏組件的儲能電池選用閥控式鉛酸蓄電池、膠體蓄電池。光伏組件的儲能電池也可選用三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池，但此二者造價較高。

三、光伏控制器

光伏控制器的作用是使光伏組件和儲能電池高效、安全、可靠工作，以達到能量最大使用效率和延長儲能電池的使用壽命。

光伏控制器可自動防止儲能電池過充電和過放電。因為儲能電池的循環(huán)充放電次數(shù)和放電深度決定儲能電池的使用壽命，所以光伏發(fā)電系統(tǒng)中需要可控制儲能電池過充電或過放電的控制器。

四、光伏逆變器

逆變器的作用是將直流電轉(zhuǎn)化為交流電。因為太陽能電池（光伏組件）和儲能電池均為直流電源，所以當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)為交流負(fù)載供電時，系統(tǒng)內(nèi)需被安裝逆變器。

五、光伏控制逆變一體機

中小型離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成可能包括光伏控制逆變一體機。光伏控制逆變一體機集成了充放電控制和逆變轉(zhuǎn)換功能，可替換離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制器和逆變器。






審核編輯：劉清