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。
在身边可能会经常发生在山上种植或养殖看守无市电通入,这时候我们可以加装光伏储能系统,商家遇到离电网较远地区无电网配套设施该如何设计一套合理的光伏储能系统代替日常用电需求?
光伏储能小型离网系统与并网系统不同的是:离网系统不需要经过电网自身发电自身使用,而并网系统则必须要通过与电网相结合才能正常工作使用。离网系统并不像并网系统那么简单,逆变器与光伏组件功率相近即可,而一套离网系统并不是。
离网系统设计时需提供哪些参数?
1、负载用电设备的功率
2、负载的工作时间=总瓦实数
3、是否需要考虑阴雨天天数(持续供电)
4、安装地光照条件以及安装倾角
只有知道这些参数才能合理设计一套最优的光伏离网系统,离网系统的储能方式由储能电池储存电量由离网逆变器你便输出使用。离网系统电压匹配和并网系统电压(220V/380V)并网系统电压一样要合理对应。一般离网系统电压属于升压型居多。由直流低压逆变。
离网系统的太阳能组件与逆变器功率一般情况很少遇到功率相同,而且每个用电需求场所都需要根据实际用电情况单独设计,与并网系统差异较大。一般并网系统我们通常直接说xx(千瓦)KW即可。离网系统是通过直流逆变交流直接使用。
如果离网系统设计不合理轻则达不到用电需求,重则损伤系统元器件硬件。
光伏+储能离网系统需要哪些元器件?
1、光伏组件
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。
2、光伏支架
光伏支架大家应该也不陌生,在并网系统中一样用的到,光伏支架市场常见铝合金、热镀锌C型钢两种。热镀锌C型钢支架中的镀锌层是否达标,就意味着使用寿命是否满足20年标准。
3、离网开关柜
控制整个线路开关及避雷等作用。
4、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。
5、太阳能控制器
控制器的主要作用是控制太阳能与储能电池的过冲过放作用,以保护蓄电池的使用寿命。一般控制器带有光控作用,白天充电状态自动停止放电,晚上天黑不充电开始放电这就是我们通常看到太阳能路灯为什么没人控制白天自动关,晚上自动亮的原因。控制器最大充电电流不同配备的太阳能组件就不同。例如48V30A控制器,太阳能组件的充电电流就一定要低于30A,否则控制器会损坏。
6、光伏线缆
光伏线缆具有耐高温(一般120°C)、抗老化、抗紫外、防腐蚀等优势,可抵御恶劣气候环境和经受机械冲击。光伏电缆在户外环境下,使用寿命是普通电缆的8倍,是PVC电缆的32倍。
7、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。
那么一套完整的离网系统需要配备以上材料,当然市场上也能见到逆变控制一体机就是把控制器与逆变器结合在一起为了美观改良的产品。
具备这些设备才是一套完整离网系统。至于该怎样选型和系统设计我们持续进行讲解,请持续关注!