光伏離網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)其實(shí)并不復(fù)雜。但在日常中發(fā)現(xiàn)很多人對(duì)離網(wǎng)系統(tǒng)心存畏懼，想做離網(wǎng)項(xiàng)目，又不知如何下手，常處于兩難的境地。

　　本文希望通過簡(jiǎn)易、淺顯的語言，讓大家清楚如何成功做一套光伏離網(wǎng)電站。

　　1、離網(wǎng)系統(tǒng)的價(jià)值

　　通過長(zhǎng)期總結(jié)來看，離網(wǎng)系統(tǒng)主要基于以下幾個(gè)出發(fā)點(diǎn)：

　　(1)沒有辦法使用市電(電網(wǎng))的地方，如山上、船上、車上、野外等。這是最典型的離網(wǎng)系統(tǒng)需求;80%以上的使用者都是因?yàn)椴环奖阌檬须姡胪ㄟ^離網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)供電。

　　(2)有市電、但經(jīng)常出現(xiàn)不規(guī)則停電的地區(qū)。當(dāng)停電的時(shí)候，可通過光伏離網(wǎng)系統(tǒng)繼續(xù)供應(yīng)負(fù)載，滿足持續(xù)用電需求。

　　(3)有市電、但希望通過離網(wǎng)系統(tǒng)降低電費(fèi)。離網(wǎng)系統(tǒng)不光可以通過光伏組件來充蓄電池，也可以在費(fèi)率低的時(shí)候通過設(shè)置市電給蓄電池充電，然后在費(fèi)率高的時(shí)候通過蓄電池放電來供應(yīng)負(fù)載。

　　2、典型離網(wǎng)系統(tǒng)組成

　　離網(wǎng)系統(tǒng)圖

　　上圖是一個(gè)典型的離網(wǎng)系統(tǒng)的組成圖。需要注意這幾點(diǎn)：

　　(1)離網(wǎng)系統(tǒng)指的是系統(tǒng)輸出不需要像并網(wǎng)光伏系統(tǒng)一樣接入市電電網(wǎng)。離網(wǎng)系統(tǒng)的輸出就是供應(yīng)負(fù)載的。

　　(2)離網(wǎng)系統(tǒng)提供V-F源，它就相當(dāng)于一個(gè)電網(wǎng)的角色。

　　(3)離網(wǎng)系統(tǒng)中的主要設(shè)備有：光伏組件、離網(wǎng)逆變器、蓄電池組、匯流裝置、配電箱、用電負(fù)載。

　　(4)最精簡(jiǎn)的離網(wǎng)系統(tǒng)可以只包含2個(gè)部分：離網(wǎng)逆變器、蓄電池組。

　　3、離網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程

　　(1)確認(rèn)需求做離網(wǎng)系統(tǒng)是個(gè)“量體裁衣”的過程，因?yàn)槎鄶?shù)情況下不同用戶需要帶的負(fù)載都一樣，用電時(shí)長(zhǎng)也不一樣。正確的方式，是先確認(rèn)需求：即將要帶哪些負(fù)載?負(fù)載有多大?一天當(dāng)中使用多長(zhǎng)時(shí)間?然后推算出需要建多大的系統(tǒng)。例如，華北地區(qū)某客戶需求做一套離網(wǎng)電站，主要負(fù)載是1臺(tái)3500W的鼓風(fēng)機(jī)，每天用電時(shí)長(zhǎng)3小時(shí)，備電需求1天即可。由這些信息可知，負(fù)載的功率為3.5KW，1天的耗電量為10.5kWh。

　　(2)離網(wǎng)機(jī)選型早期離網(wǎng)系統(tǒng)控制部分由MPPT控制器+DC/AC轉(zhuǎn)換器來執(zhí)行，隨著技術(shù)發(fā)展，目前主流廠家都提倡使用控制逆變一體機(jī)，一臺(tái)設(shè)備就可同時(shí)實(shí)現(xiàn)功能，例如古瑞瓦特的SPF ES系列離網(wǎng)逆變器。

　　確認(rèn)好需求后，就來選擇合適的離網(wǎng)逆變器。所選擇的離網(wǎng)機(jī)的輸出，必須能覆蓋負(fù)載的額定功率，且盡量留一些裕量，為的是系統(tǒng)更可靠。以上圖中的負(fù)載為例，額定功率3.5kW，可以選擇SPF 5000 ES離網(wǎng)機(jī)，輸出功率為5kW，可以滿足該負(fù)載的供電。

　　在覆蓋負(fù)載功率的前提下，需要多少臺(tái)逆變器，就要看備電需求了，也就是所謂的“連續(xù)陰雨天數(shù)”。因?yàn)殡x網(wǎng)系統(tǒng)中的電是組件和離網(wǎng)機(jī)合作發(fā)的，如果備電需求較大，1臺(tái)離網(wǎng)機(jī)和它所匹配的組件可能發(fā)不出來，所以就需要倍加。

　　(3)光伏組件的選擇只要是光伏系統(tǒng)，能量來源都是光伏組件(當(dāng)然，離網(wǎng)系統(tǒng)還有市電作為輸入的情況)。而選定的離網(wǎng)機(jī)有其設(shè)定的可接受的組件容量，此處可以直接根據(jù)離網(wǎng)機(jī)的規(guī)格參數(shù)來配組件。采用目前主流的182組件550Wp*8塊，額定功率4.4kWp，每日平均發(fā)電量約16kWh。也可以頂格配甚至超配一點(diǎn)，需要根據(jù)具體需求做匹配。

　　組件的串并方式其實(shí)跟并網(wǎng)逆變器的原理是一樣的，離網(wǎng)機(jī)的組串有最大允許接入電壓值，可根據(jù)所選組件的參數(shù)進(jìn)行串接。SPF 5000ES離網(wǎng)機(jī)的最大PV輸入電壓為450V，MPPT電壓范圍為120V~430V，若選用550Wp組件，一般開路電壓約在49V，可直接按8塊1串，接入離網(wǎng)機(jī)的PV輸入端口。

　　(4)蓄電池選擇蓄電池是離網(wǎng)系統(tǒng)區(qū)別于并網(wǎng)系統(tǒng)的一大特點(diǎn)，它是系統(tǒng)的緩沖調(diào)節(jié)地帶，否則系統(tǒng)會(huì)變成一個(gè)孤島。

　　在選擇蓄電池時(shí)，還是依據(jù)用戶的用電需求來做。以上文舉例來看，客戶有一個(gè)10.5kWh的備電需求，就是說，如果沒有光照的情況下，蓄電池需要通過離網(wǎng)機(jī)釋放出10.5度電，才能滿足負(fù)載供應(yīng)。

　　但是，不論鉛酸類電池還是鋰離子類電池，都有一個(gè)放電深度(DoD=Depth of Discharge)的概念或特性，是必須要考慮進(jìn)去的。就是說，存入蓄電池中的電，不能每次都100%完全釋放完，只能釋放其中的一部分，否則會(huì)對(duì)蓄電池造成損害致使電池過早失效。

　　一般的鉛酸類電池放電深度在60%左右，而鋰電池可以達(dá)到90%。在選擇蓄電池組容量時(shí)，放電深度也影響到了蓄電池組總的容量大小。還是以上面舉例，選擇鉛酸電池，10.5度電按60%的放電深度來計(jì)算，需要配置總共10.5kWh÷0.6=17.5kWh的蓄電池組，這些蓄電池好比要一個(gè)容器，將系統(tǒng)所發(fā)出的電存儲(chǔ)起來，在負(fù)載需要時(shí)再放出。

　　不需要那么復(fù)雜的計(jì)算單個(gè)蓄電池的容量或規(guī)格，5kW離網(wǎng)機(jī)要求配置的蓄電池應(yīng)在200Ah規(guī)格以上，知道了這個(gè)，只需通過數(shù)量調(diào)整，配出相同或接近的總蓄電池容量即可。

　　目前市場(chǎng)上主要的鉛酸電池規(guī)格有2V/6V/12V幾種，一般選擇12V規(guī)格，則一塊電池的容量為12V*200Ah=2400VAh=2.4kWh，再用17.5kWh的總?cè)萘咳コ?塊電池的容量，就是需要配置的蓄電池塊數(shù)，17.5kWh÷2.4kWh=7.2916......，蓄電池不可分割，向上取整，配置8塊即可。可以回來驗(yàn)證一下，8塊*12V*200Ah=19200VAh=19.2kWh，滿足負(fù)載備電需求。

　　(5)主要設(shè)備清單

　　一般配置好的離網(wǎng)系統(tǒng)清單如下：

　　(6)需要多臺(tái)并機(jī)的情況

　　有兩種情況會(huì)需要多臺(tái)并機(jī)：

　　(1)負(fù)載雖然不大，1臺(tái)離網(wǎng)機(jī)可供，但備電需求較大。

　　(2)負(fù)載的功率超過1臺(tái)離網(wǎng)機(jī)的額定輸出功率。

　　SPF 5000ES離網(wǎng)機(jī)支持2~6臺(tái)并機(jī)，系統(tǒng)可以做到10kW~30kW輸出。離網(wǎng)機(jī)增加后，組件也需相應(yīng)增加，尤其是備電需求大的系統(tǒng)，只配置合適容量的蓄電池組還不行，只有組件足夠，才能發(fā)出電，存儲(chǔ)電。

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