古瑞瓦特：详解光伏离网系统应用场景和解决

了解客户的基本需求后，先确定系统主要设备的选型，再确认系统的方案。光伏离网系统都是刚性需求，用户对电的需求依赖性大，设计时首先要考虑系统的可靠性，再根据客户的不同需求，提供不同的解决方案，在满足客户需求的前提下，增加发电量、减少系统成本。 01低成本小型离网系统解决方案 小型离网系统，主要用户来自于贫困无电地区、偏远山区、牧民以及旅游人群，以解决照明、手机充电等需求为主；系统每天用电量在5度以下，负载功率在1kW以下；用户对用电的需求不是很迫切，对产品的诉求是简单可靠，价格便宜。因此建议采用PWM的控制器，修正波的逆变器，把控制器、逆变器和蓄电池做成一体，这种方式结构简单，效率高，接线方便，价格便宜，带动灯泡、小电视、小风扇没有问题。 02中小型实用离网系统解决方案 中小型离网系统，主要用户来自于比较富裕的缺电地区，如牧民、海岛居民，中型渔船，比较偏远的风景区，以及一些通信、监控基站等。以解决照明、电视机、风扇、空调等生活基本需求为主；系统每天用电量在50度以下，负载总功率在20kW以下；用户对用电有一定需求，对产品的诉求是实用可靠，价格不贵。 （1）如果用户感性负载不多，建议采用MPPT控制器加高频隔离逆变器的方案，重量轻，价格便宜；如果用户感性负载较多，建议采用MPPT控制器加工频隔离逆变器的方案，用电可靠，能带冲击性负载。 （2）如果用户的负载功率比较小，但用电时间很长，建议选择控制器和逆变器分体式方案，可以选择用较大的控制器和较小的逆变器，增加发电量，减少系统成本；如果用户的负载功率比较大，但用电时间不长，建议选择控制器和逆变器一体化方案，系统接线简单。 03中大型可靠性离网系统解决方案 中大型离网系统，主要应用在经常停电的、电价较高、峰谷价差很大、光伏不能上网的工商业地区、风景区等场合，以解决人们日常生活、办公、商业活动的用电需求为主；系统负载功率在20kW以上，250kW以下，每天用电量在500度以下，中小型离网系统解决方案有多种。 20kW以上60kW以下的系统，可以选择多台单相小型离网逆变器并联组网的方案，相对而言，这种方案接线和调试比较复杂，但价格比较便宜，灵活性高，万一其中有逆变器故障，系统还可继续运行。还可选择控制器和逆变器分体式方案以及控制器和逆变器一体化方案，采用中大型的单台逆变器，系统接线简单，调试方便，可与燃油发电机组构成混合供电系统，和纯离网光伏对比，可节省大量昂贵的蓄电池，综合发电成本低。60kW以上的系统，目前有直流耦合“DC Coupling”和交流耦合“AC Coupling”两种拓扑结构，可根据用电情况进行选择。 03大型多种能源离网系统解决方案 大型多种能源离网系统，主要应用在一些没有电网，人口较多的偏远山区、海岛、旅游区、电价很高的工商业等地方，功率在250kW以上，目前单机功率250kW的离网逆变器较少，一般是采用双向储能变流器，并网逆变器、蓄电池组合成微网系统，除了光伏和储能外，通常还有风力发电机、燃油发电机等其它类型的发装置。目前微电网大多数采用交流耦合的拓扑结构，使用集中式逆变器和双向储能变流器。微电网可充分有效地发挥分布式清洁能源潜力，减少容量小、发电功率不稳定、独立供电可靠性低等不利因素，确保系统安全运行。微电网应用灵活，规模可以从数千瓦直至几十兆瓦，大到厂矿企业、学校，小到一座建筑都可以发展微电网。