2018年12月28日 | 光伏储能系统—光伏离网系统配置要点简介

2018-12-28 来源：来源：欧乐光伏

　　概要：

　　光伏储能系统，一般指有光伏组件的应用，包括系统里的储能电池等相关设备。根据储存能量是否需要并网出售，光伏储能系统可被分为光伏离网系统和光伏并/离网混合系统。这里，我们主要针对光伏离网系统的一些设计考量点做简单介绍。

　　光伏离网系统组成：

　　光伏组件、离网逆变器（包含光伏充电器/逆变器）、储能电池（铅酸/胶体/铅碳/三元锂/磷酸铁锂等类型）、光伏支架、线缆，以及配电箱等，均是光伏离网系统的重要组成部分。

　　离网系统与并网系统的最大的差异在于：并网系统以投资收益为计算前提，而离网系统则以刚需供电为基本需求，所以它们在选择部件时会有着不一样的侧重点。

　　组件：

　　最早，光伏组件仅被应用于一些离网系统和光伏小系统。后来，伴随光伏并网应用的大范围开展，以及光伏组件技术的逐年更新，组件转换效率得到极大提升。特别是一些并网电站，由于要充分利用场地资源，尤其需要更加高效的组件来提升投资收益比。当然，一般离网系统由于场地相对较大，对组件转换效率并没太高要求，所以常规组件往往是系统设计时选择组件的第一考量要素。

　　离网逆变器：

　　1. 以交流负载为考量点。一般负载分为三类：组性负载（电灯、取暖器等），感性负载（空调、马达等），容性负载（电脑主机电源等）。其中，由于感性负载启动时所需电流为额定时候的3~5倍，而一般离网逆变器150%-200%的短时过载能力并不能满足要求，所以感性负载需要特别考量逆变器的扩容设计（离网逆变器接入感性负载时，至少需要感性负载2倍以上的系统设计）。比如，在离网逆变器带动2P（2*750W）空调的项目中，选择3KVA及以上额定功率的逆变器才为正常配置。当然，一般负载是三种类型同时存在，只是占比最大的负载将对逆变器产生主要影响。

　　2. 以直流侧为考量点。离网逆变器内置光伏充电器，一般有MPPT和PWM两种类型。随着技术更新，PWM充电器被逐步淘汰，MPPT充电器成为离网逆变器的首选。

　　3. 其它选择。除以上两种选择方式，市面上还有很多计算公式，此除不再赘述。但总的方向是：1）根据负载大小和类型，确定离网逆变器额定功率；2）根据负载需要储能电池放电时长，确定储能电池包的kWh值；3）根据当地日照情况和充电时间要求（比如日均1天内需要充满），确定充电器功率等。

　　储能电池：

　　1. 铅酸/胶体电池：储能系统一般会选择免维护的密封铅酸电池，以减少后期维护。历经150年发展，铅酸电池在稳定性、安全性及价格方面具有显著优势，既是目前储能电池应用中占比最高的电池类型，也是光伏离网系统首推的储能电池类型。

　　2. 铅碳电池：一种从传统铅酸电池演进来的技术，它通过在铅酸电池负极中加入活性碳，可显著提高铅酸电池寿命。但作为铅酸电池的技术更新，其成本略高；

　　3. 三元锂/磷酸铁锂电池：较之上述两种类型的储能电池，锂离子电池具有功率密度更高、充放电循环次数更多，放电深度更好等特点。但由于需要额外的电池管理技术（BMS），三元锂/磷酸铁锂电池的系统成本，一般是铅酸电池的2-3倍。另外，相较于铅酸/铅碳电池，其热稳定性也稍显不足，因此在光伏离网系统中的应用占比并不高。但值得一提的是，伴随技术更新突破，三元锂/磷酸铁锂电池的市场占比也在逐步增加，这是一个新的应用趋势。

　　结语

　　以上，简单介绍了光伏储能系统——光伏离网系统的一些基本应用，并在设备基本配置的选择上给出一些建议，可供光伏行业人员了解和参考。

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