離網發(fā)電系統(tǒng)

　　 離網發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池板、蓄電池和充放電控制器以及離網逆變器組成，太陽能發(fā)電控制器(光伏控制器和風光互補控制器)對所發(fā)的電能進行調節(jié)和控制，一方面把調整后的能量送往直流負載或交流負載，另一方面把多余的能量送往蓄電池組儲存，當所發(fā)的電不能滿足負載需要時，控制器又把蓄電池的電能送往負載。蓄電池充滿電后，控制器要控制蓄電池不被過充。當蓄電池所儲存的電能放完時，控制器要控制蓄電池不被過放電，保護蓄電池。

　　 并網發(fā)電系統(tǒng)

　　 并網發(fā)電系統(tǒng)是將光伏陣列、風力機以及燃料電池等產生的可再生能源不經過蓄電池儲能，通過并網逆變器直接反向饋入電網的發(fā)電系統(tǒng)。因為直接將電能輸入電網，免除配置蓄電池，省掉了蓄電池儲能和釋放的過程，可以充分利用可再生能源所發(fā)出的電力，減小能量損耗，降低系統(tǒng)成本。并網發(fā)電系統(tǒng)能夠并行使用市電和可再生能源作為本地交流負載的電源，降低整個系統(tǒng)的負載缺電率。同時，可再生能源并網系統(tǒng)可以對公用電網起到調峰作用。并網發(fā)電系統(tǒng)是太陽能、風力發(fā)電的發(fā)展方向，代表了21世紀最具吸引力的能源利用技術。

　　 在光伏離網系統(tǒng)和光伏并網系統(tǒng)中，我們從以下幾個方面進行對比：

　　 一、成本問題：

　　 在離網系統(tǒng)中需采用蓄電池和太陽能充放電控制器，增加了成本，一般光伏離網系統(tǒng)的報價是太陽能并網系統(tǒng)中報價的1.5倍以上;

　　 蓄電池使用壽命一般在5年左右(隨充放電的深度不同，蓄電池的壽命不同，每日充放電的使用條件下，蓄電池的壽命一般不超過3-5年)，這在更換電池時是很大的投資，而且還需要定期維護，增加了工作量;

　　 二、效率問題：

　　 (一)光伏離網系統(tǒng)效率

　　 1、電池組件：某公司產品YL180(35)1580x808

　　 組件參數(shù)：

　　 組件類型：多晶硅光伏組件

　　 峰值功率：180W;

　　 峰值電壓：35.5V;開路電壓：44.0V;

　　 峰值電流：5.07A;短路電流：5.45A;

　　 組件尺寸：1580mm×808mm×50mm組件效率：14.1%

　　 2、太陽能控制器：理想效率90%;

　　 3、蓄電池采用專用光伏膠體電池，12伏系列膠體電池;理想情況下效率為85%

　　 4、獨立系統(tǒng)逆變器，最高效率為90%;

　　 整個系統(tǒng)的最高效率=0.141×0.9×0.85×0.9×100%=9.7%(理想情況下)

　　 5、獨立系統(tǒng)的蓄電池在電量充滿后，電池板所發(fā)電力將大部分會被浪費，既達不到節(jié)能的目的，又降低了系統(tǒng)的實際運行效率;

　　 (二)光伏并網網系統(tǒng)效率

　　 1、電池組件：某公司產品YL180(35)1580x808

　　 組件參數(shù)：

　　 組件類型：多晶硅光伏組件

　　 峰值功率：180W;

　　 峰值電壓：35.5V;開路電壓：44.0V;

　　 峰值電流：5.07A;短路電流：5.45A;

　　 組件尺寸：1580mm×808mm×50mm組件效率：14.1%

　　 2、光伏并網逆變器最大效率可達到97%;

　　 在并網系統(tǒng)中省去了太陽能控制器、蓄電池，從而也不用考慮其損失的效率;

　　 整個系統(tǒng)效率=0.141×0.97×100%=13.677%(理想情況下)

　　 三、可靠性問題：

　　 1、并網系統(tǒng)中所使用的器材均為按照正常工作25年進行設計，而離網系統(tǒng)中的設備設計壽命一般為8-10年，哪怕在較短的運行時間內，在可靠性方面也有所區(qū)別;

　　 2、離網系統(tǒng)部件較多，故障點相應增加，降低了可靠性，且蓄電池的性能會隨著使用有所下降;

　　 3、市電互補系統(tǒng)雖然能夠提高系統(tǒng)在陰雨天氣或故障情況下的可靠性，但其切換時對負載及設備本身造成的沖擊也是系統(tǒng)故障的重要誘因;

　　 4、并網光伏系統(tǒng)沒有任何儲能和切換單元，電力是由系統(tǒng)自動調配，且設備始終自動調控在最佳工作狀態(tài)下運行，性能穩(wěn)定，可靠性高。

　　 四、監(jiān)測問題：

　　 為了對離網系統(tǒng)進行狀態(tài)和效率的監(jiān)測，需要在太陽能電池方陣直流輸出端接入一個直流表、在逆變器輸出端接一個交流表，編制監(jiān)控軟件對直流表和交流表進行顯示監(jiān)控，因為電流表變換頻率比較高，在軟件編寫中不好達到那么高的頻率，電表盒顯示系統(tǒng)精度也存在差異，顯示的數(shù)據(jù)會和電表顯示的數(shù)據(jù)有差異，所以這個監(jiān)控顯示軟件只是個大體估測;

　　 并網逆變器自身集成了RS-485和以太網通訊接口，通過485/232轉換器把數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C上方便查看和操作;監(jiān)控系統(tǒng)可以對下列參數(shù)進行監(jiān)測并顯示：太陽能電池陣列的電壓和電流、交流輸出電壓和電流、當前發(fā)電功率、當日發(fā)電量、累計發(fā)電量、太陽輻射量、太陽能電池板溫度、環(huán)境溫度等電站參數(shù)，并顯示減排二氧化碳和故障狀態(tài)等數(shù)據(jù)。

　　 五、環(huán)保問題：

　　 與常規(guī)能源比較，太陽能發(fā)電有以下幾個優(yōu)點：

　　 1、太陽能取之不盡，用之不竭，且太陽能在轉換過程中不會產生危及環(huán)境的污染;

　　 2、太陽能發(fā)電是靜態(tài)運行，沒有運動部件壽命長，無需和極少需要維護;

　　 但相對并網光伏系統(tǒng)而言，離網光伏系統(tǒng)中需要使用蓄電池對產生的電能進行存儲，而蓄電池大量使用的原材料--金屬鉛，且蓄電池的壽命相對較短，廢棄時會對環(huán)境產生嚴重污染。