离网型太阳能发电系统

离网型太阳能发电系统

    离网型太阳能发电系统利用太阳能电池板在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能充放电控制器给负载供电，同时给蓄电池充电；在阴天气或者无光照时，通过太阳能充放电控制器由蓄电池组给直流负载供电，同时蓄电池还要直接给独立逆变器供电，通过独立逆变器逆变成交流电，给交流负载供电。

系统简介：

     离网型太阳能发电系统被广泛应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站等应用场所。系统一般由太阳电池组件组成的光伏方阵、太阳能充放电控制器、蓄电池组、离网型逆变器、直流负载和交流负载等构成。

光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能充放电控制器给负载供电，同时给蓄电池组充电；在无光照时，通过太阳能充放电控制器由蓄电池组给直流负载供电，同时蓄电池还要直接给独立逆变器供电，通过独立逆变器逆变成交流电，给交流负载供电。

 设计因素：

太阳能发电系统的设计需要考虑的因素：

1、 太阳能发电系统在哪里使用？该地日光辐射情况如何？

2、 系统的负载功率多大？

3、 系统的输出电压是多少，直流还是交流？

4、 系统每天需要工作多少小时？

5、 如遇到没有日光照射的阴雨天气，系统需连续供电多少天？

6、 负载的情况，纯电阻性、电容性还是电感性，启动电流多大？

系统组成

太阳电池组件

太阳电池组件是太阳能离网发电系统中的主要部分，也是系统中价值最高的部件，其作用是将太阳的辐射能量转换为直流电能。根据用户对功率和电压的不同要求，制成太阳电池组件单个使用，也可以数个太阳电池组件经过串联（以满足电压要求）和并联（以满足电流要求），形成供电阵列提供更大的电功率。太阳电池组件具有高面积比功率，长寿命和高可靠性的特点，在20年使用期限内，输出功率下降一般不超过20%。随着温度的变化，电池组件的电流、电压、功率也将发生变化，故组件串联设计时必须考虑电压负温度系数。

太阳能充放电控制器

太阳能充放电控制器也称“光伏控制器”，其作用是对太阳能电池组件所发的电能进行调节和控制，最大限度地对蓄电池进行充电，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，光伏控制器应具备温度补偿的功能。根据系统的直流电压等级和太阳电池组件的功率配置合适的光伏控制器，常见的光伏控制器有DC12V、24V、48V、110V、220V不同电压等级。

 蓄电池组

太阳能蓄电池其主要任务是贮能，以便在夜间或阴雨天保证负载用电。可根据系统直流电压等级的要求来配置蓄电池的串、并联数量，蓄电池串并联时应遵循同型号规格、同厂家、同批次、同时安装和使用原则。

离网型逆变器

离网逆变器是离网型太阳能发电系统的核心部件之一，负责把直流电转换为交流电，供交流负荷使用。为了提高光伏发电系统的整体性能，保证电站的长期稳定运行，逆变器的性能指标非常重要。逆变器选型是根据负载的特性（如阻性、感性或容性）及负载功率大小进行选择的。

优点

与常用的火力发电系统相比，太阳能光伏发电的优点主要体现在：

1、无枯竭危险；

2、安全可靠，无噪声，无污染排放外，清洁干净（无公害）；

3、不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的优势；

4、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电；

5、能源质量高；

6、建设周期短，获取能源花费的时间短。

缺点

1、地面应用时有间歇性和随机性，发电量与气候条件有关，在晚上或阴雨天就不能或很少发电；

2、能量密度较低，标准条件下，地面上接收到的太阳辐射强度为1000W/M^2。大规格使用时，需要占用较大面积；

3、价格仍比较贵，为常规发电的3~15倍，初始投资高。

系统应用

一、用户太阳能电源：（1）小型电源10-100W不等，用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电，如照明、电视、收录机等；（2）3-5KW家庭屋顶并网发电系统；（3）光伏水泵：解决无电地区的深水井饮用、灌溉。

二、交通领域如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、宇翔路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。

三、通讯/通信领域：太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统；农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。

四、石油、海洋、气象领域：石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。

五、家庭灯具电源：如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、割胶灯、节能灯等。

六、光伏电站：10KW-50MW独立光伏电站、风光（柴）互补电站、各种大型停车厂充电站等。

七、太阳能建筑将太阳能发电与建筑材料相结合，使得未来的大型建筑实现电力自给，是未来一大发展方向。

八、其他领域包括：（1）与汽车配套：太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等；（2）太阳能制氢加燃料电池的再生发电系统；（3）海水淡化设备供电；（4）卫星、航天器、空间太阳能电站等。