離網(wǎng)型太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)

    離網(wǎng)型太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)利用太陽(yáng)能電池板在有光照的情況下將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，通過(guò)太陽(yáng)能充放電控制器給負(fù)載供電，同時(shí)給蓄電池充電；在陰天氣或者無(wú)光照時(shí)，通過(guò)太陽(yáng)能充放電控制器由蓄電池組給直流負(fù)載供電，同時(shí)蓄電池還要直接給獨(dú)立逆變器供電，通過(guò)獨(dú)立逆變器逆變成交流電，給交流負(fù)載供電。

系統(tǒng)簡(jiǎn)介：

     離網(wǎng)型太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于偏僻山區(qū)、無(wú)電區(qū)、海島、通訊基站等應(yīng)用場(chǎng)所。系統(tǒng)一般由太陽(yáng)電池組件組成的光伏方陣、太陽(yáng)能充放電控制器、蓄電池組、離網(wǎng)型逆變器、直流負(fù)載和交流負(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)太陽(yáng)能充放電控制器給負(fù)載供電，同時(shí)給蓄電池組充電；在無(wú)光照時(shí)，通過(guò)太陽(yáng)能充放電控制器由蓄電池組給直流負(fù)載供電，同時(shí)蓄電池還要直接給獨(dú)立逆變器供電，通過(guò)獨(dú)立逆變器逆變成交流電，給交流負(fù)載供電。

 設(shè)計(jì)因素：

太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮的因素：

1、 太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)在哪里使用？該地日光輻射情況如何？

2、 系統(tǒng)的負(fù)載功率多大？

3、 系統(tǒng)的輸出電壓是多少，直流還是交流？

4、 系統(tǒng)每天需要工作多少小時(shí)？

5、 如遇到?jīng)]有日光照射的陰雨天氣，系統(tǒng)需連續(xù)供電多少天？

6、 負(fù)載的情況，純電阻性、電容性還是電感性，啟動(dòng)電流多大？

系統(tǒng)組成

太陽(yáng)電池組件

太陽(yáng)電池組件是太陽(yáng)能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的主要部分，也是系統(tǒng)中價(jià)值最高的部件，其作用是將太陽(yáng)的輻射能量轉(zhuǎn)換為直流電能。根據(jù)用戶對(duì)功率和電壓的不同要求，制成太陽(yáng)電池組件單個(gè)使用，也可以數(shù)個(gè)太陽(yáng)電池組件經(jīng)過(guò)串聯(lián)（以滿足電壓要求）和并聯(lián)（以滿足電流要求），形成供電陣列提供更大的電功率。太陽(yáng)電池組件具有高面積比功率，長(zhǎng)壽命和高可靠性的特點(diǎn)，在20年使用期限內(nèi)，輸出功率下降一般不超過(guò)20%。隨著溫度的變化，電池組件的電流、電壓、功率也將發(fā)生變化，故組件串聯(lián)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮電壓負(fù)溫度系數(shù)。

太陽(yáng)能充放電控制器

太陽(yáng)能充放電控制器也稱(chēng)“光伏控制器”，其作用是對(duì)太陽(yáng)能電池組件所發(fā)的電能進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，最大限度地對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，并對(duì)蓄電池起到過(guò)充電保護(hù)、過(guò)放電保護(hù)的作用。在溫差較大的地方，光伏控制器應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)墓δ堋８鶕?jù)系統(tǒng)的直流電壓等級(jí)和太陽(yáng)電池組件的功率配置合適的光伏控制器，常見(jiàn)的光伏控制器有DC12V、24V、48V、110V、220V不同電壓等級(jí)。

 蓄電池組

太陽(yáng)能蓄電池其主要任務(wù)是貯能，以便在夜間或陰雨天保證負(fù)載用電?？筛鶕?jù)系統(tǒng)直流電壓等級(jí)的要求來(lái)配置蓄電池的串、并聯(lián)數(shù)量，蓄電池串并聯(lián)時(shí)應(yīng)遵循同型號(hào)規(guī)格、同廠家、同批次、同時(shí)安裝和使用原則。

離網(wǎng)型逆變器

離網(wǎng)逆變器是離網(wǎng)型太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的核心部件之一，負(fù)責(zé)把直流電轉(zhuǎn)換為交流電，供交流負(fù)荷使用。為了提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體性能，保證電站的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，逆變器的性能指標(biāo)非常重要。逆變器選型是根據(jù)負(fù)載的特性（如阻性、感性或容性）及負(fù)載功率大小進(jìn)行選擇的。

優(yōu)點(diǎn)

與常用的火力發(fā)電系統(tǒng)相比，太陽(yáng)能光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在：

1、無(wú)枯竭危險(xiǎn)；

2、安全可靠，無(wú)噪聲，無(wú)污染排放外，清潔干凈（無(wú)公害）；

3、不受資源分布地域的限制，可利用建筑屋面的優(yōu)勢(shì)；

4、無(wú)需消耗燃料和架設(shè)輸電線路即可就地發(fā)電供電；

5、能源質(zhì)量高；

6、建設(shè)周期短，獲取能源花費(fèi)的時(shí)間短。

缺點(diǎn)

1、地面應(yīng)用時(shí)有間歇性和隨機(jī)性，發(fā)電量與氣候條件有關(guān)，在晚上或陰雨天就不能或很少發(fā)電；

2、能量密度較低，標(biāo)準(zhǔn)條件下，地面上接收到的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度為1000W/M^2。大規(guī)格使用時(shí)，需要占用較大面積；

3、價(jià)格仍比較貴，為常規(guī)發(fā)電的3~15倍，初始投資高。

系統(tǒng)應(yīng)用

一、用戶太陽(yáng)能電源：（1）小型電源10-100W不等，用于邊遠(yuǎn)無(wú)電地區(qū)如高原、海島、牧區(qū)、邊防哨所等軍民生活用電，如照明、電視、收錄機(jī)等；（2）3-5KW家庭屋頂并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)；（3）光伏水泵：解決無(wú)電地區(qū)的深水井飲用、灌溉。

二、交通領(lǐng)域如航標(biāo)燈、交通/鐵路信號(hào)燈、交通警示/標(biāo)志燈、宇翔路燈、高空障礙燈、高速公路/鐵路無(wú)線電話亭、無(wú)人值守道班供電等。

三、通訊/通信領(lǐng)域：太陽(yáng)能無(wú)人值守微波中繼站、光纜維護(hù)站、廣播/通訊/尋呼電源系統(tǒng)；農(nóng)村載波電話光伏系統(tǒng)、小型通信機(jī)、士兵GPS供電等。

四、石油、海洋、氣象領(lǐng)域：石油管道和水庫(kù)閘門(mén)陰極保護(hù)太陽(yáng)能電源系統(tǒng)、石油鉆井平臺(tái)生活及應(yīng)急電源、海洋檢測(cè)設(shè)備、氣象/水文觀測(cè)設(shè)備等。

五、家庭燈具電源：如庭院燈、路燈、手提燈、野營(yíng)燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節(jié)能燈等。

六、光伏電站：10KW-50MW獨(dú)立光伏電站、風(fēng)光（柴）互補(bǔ)電站、各種大型停車(chē)廠充電站等。

七、太陽(yáng)能建筑將太陽(yáng)能發(fā)電與建筑材料相結(jié)合，使得未來(lái)的大型建筑實(shí)現(xiàn)電力自給，是未來(lái)一大發(fā)展方向。

八、其他領(lǐng)域包括：（1）與汽車(chē)配套：太陽(yáng)能汽車(chē)/電動(dòng)車(chē)、電池充電設(shè)備、汽車(chē)空調(diào)、換氣扇、冷飲箱等；（2）太陽(yáng)能制氫加燃料電池的再生發(fā)電系統(tǒng)；（3）海水淡化設(shè)備供電；（4）衛(wèi)星、航天器、空間太陽(yáng)能電站等。