光伏離網(wǎng)和光伏并網(wǎng)對(duì)比

離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)

離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池板、蓄電池和充放電控制器以及離網(wǎng)逆變器組成，太陽(yáng)能發(fā)電控制器(光伏控制器和風(fēng)光互補(bǔ)控制器)對(duì)所發(fā)的電能進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，一方面把調(diào)整后的能量送往直流負(fù)載或交流負(fù)載，另一方面把多余的能量送往蓄電池組儲(chǔ)存，當(dāng)所發(fā)的電不能滿足負(fù)載需要時(shí)，控制器又把蓄電池的電能送往負(fù)載。蓄電池充滿電后，控制器要控制蓄電池不被過充。當(dāng)蓄電池所儲(chǔ)存的電能放完時(shí)，控制器要控制蓄電池不被過放電，保護(hù)蓄電池。

并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)

并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是將光伏陣列、風(fēng)力機(jī)以及燃料電池等產(chǎn)生的可再生能源不經(jīng)過蓄電池儲(chǔ)能，通過并網(wǎng)逆變器直接反向饋入電網(wǎng)的發(fā)電系統(tǒng)。因?yàn)橹苯訉㈦娔茌斎腚娋W(wǎng)，免除配置蓄電池，省掉了蓄電池儲(chǔ)能和釋放的過程，可以充分利用可再生能源所發(fā)出的電力，減小能量損耗，降低系統(tǒng)成本。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)能夠并行使用市電和可再生能源作為本地交流負(fù)載的電源，降低整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)載缺電率。同時(shí)，可再生能源并網(wǎng)系統(tǒng)可以對(duì)公用電網(wǎng)起到調(diào)峰作用。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是太陽(yáng)能、風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展方向，代表了21世紀(jì)最具吸引力的能源利用技術(shù)。

在光伏離網(wǎng)系統(tǒng)和光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中，我們從以下幾個(gè)方面進(jìn)行對(duì)比;

一、成本問題：

在離網(wǎng)系統(tǒng)中需采用蓄電池和太陽(yáng)能充放電控制器，增加了成本，一般光伏離網(wǎng)系統(tǒng)的報(bào)價(jià)是太陽(yáng)能并網(wǎng)系統(tǒng)中報(bào)價(jià)的1.5倍以上;

蓄電池使用壽命一般在5年左右(隨充放電的深度不同，蓄電池的壽命不同，每日充放電的使用條件下，蓄電池的壽命一般不超過3-5年)，這在更換電池時(shí)是很大的投資，而且還需要定期維護(hù)，增加了工作量;

二、效率問題：

(一)光伏離網(wǎng)系統(tǒng)效率

1、電池組件：天威英利YL180(35)1580×808

組件參數(shù)：

組件類型：多晶硅光伏組件

峰值功率：180W;

峰值電壓：35.5V; 開路電壓：44.0V;

峰值電流：5.07A; 短路電流：5.45A;

組件尺寸：1580mm×808mm×50mm 組件效率：14.1%

2、太陽(yáng)能控制器：理想效率90%;

3、蓄電池采用專用光伏膠體電池，12伏系列膠體電池;理想情況下效率為85%

4、獨(dú)立系統(tǒng)逆變器，最高效率為90%;

整個(gè)系統(tǒng)的最高效率=0.141×0.9×0.85×0.9×100%=9.7% (理想情況下)

5、獨(dú)立系統(tǒng)的蓄電池在電量充滿后，電池板所發(fā)電力將大部分會(huì)被浪費(fèi)，既達(dá)不到節(jié)能的目的，又降低了系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行效率;

(二)光伏并網(wǎng)網(wǎng)系統(tǒng)效率

1、電池組件：天威英利YL180(35)1580×808

組件參數(shù)：

組件類型：多晶硅光伏組件

峰值功率：180W;

峰值電壓：35.5V; 開路電壓：44.0V;

峰值電流：5.07A; 短路電流：5.45A;

組件尺寸：1580mm×808mm×50mm 組件效率：14.1%

2、光伏并網(wǎng)逆變器最大效率可達(dá)到 97%;

在并網(wǎng)系統(tǒng)中省去了太陽(yáng)能控制器、蓄電池，從而也不用考慮其損失的效率;

整個(gè)系統(tǒng)效率=0.141×0.97×100%=13.677% (理想情況下)

三、可靠性問題：

1、并網(wǎng)系統(tǒng)中所使用的器材均為按照正常工作25年進(jìn)行設(shè)計(jì)，而離網(wǎng)系統(tǒng)中的設(shè)備設(shè)計(jì)壽命一般為8-10年，哪怕在較短的運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，在可靠性方面也有所區(qū)別;

2、離網(wǎng)系統(tǒng)部件較多，故障點(diǎn)相應(yīng)增加，降低了可靠性，且蓄電池的性能會(huì)隨著使用有所下降;

3、市電互補(bǔ)系統(tǒng)雖然能夠提高系統(tǒng)在陰雨天氣或故障情況下的可靠性，但其切換時(shí)對(duì)負(fù)載及設(shè)備本身造成的沖擊也是系統(tǒng)故障的重要誘因;

4、并網(wǎng)光伏系統(tǒng)沒有任何儲(chǔ)能和切換單元，電力是由系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)配，且設(shè)備始終自動(dòng)調(diào)控在最佳工作狀態(tài)下運(yùn)行，性能穩(wěn)定，可靠性高。

四、監(jiān)測(cè)問題：

為了對(duì)離網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)和效率的監(jiān)測(cè)，需要在太陽(yáng)能電池方陣直流輸出端接入一個(gè)直流表、在逆變器輸出端接一個(gè)交流表，編制監(jiān)控軟件對(duì)直流表和交流表進(jìn)行顯示監(jiān)控，因?yàn)殡娏鞅碜儞Q頻率比較高，在軟件編寫中不好達(dá)到那么高的頻率，電表盒顯示系統(tǒng)精度也存在差異，顯示的數(shù)據(jù)會(huì)和電表顯示的數(shù)據(jù)有差異，所以這個(gè)監(jiān)控顯示軟件只是個(gè)大體估測(cè);

并網(wǎng)逆變器自身集成了RS-485和以太網(wǎng)通訊接口，通過485/232轉(zhuǎn)換器把數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上方便查看和操作;監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)下列參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)并顯示：太陽(yáng)能電池陣列的電壓和電流、交流輸出電壓和電流、當(dāng)前發(fā)電功率、當(dāng)日發(fā)電量、累計(jì)發(fā)電量、太陽(yáng)輻射量、太陽(yáng)能電池板溫度、環(huán)境溫度等電站參數(shù)，并顯示減排二氧化碳和故障狀態(tài)等數(shù)據(jù)。

五、環(huán)保問題：

與常規(guī)能源比較，太陽(yáng)能發(fā)電有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

① 太陽(yáng)能取之不盡，用之不竭，且太陽(yáng)能在轉(zhuǎn)換過程中不會(huì)產(chǎn)生危及環(huán)境的污染;

⑤ 太陽(yáng)能發(fā)電是靜態(tài)運(yùn)行，沒有運(yùn)動(dòng)部件壽命長(zhǎng)，無需和極少需要維護(hù);

但相對(duì)并網(wǎng)光伏系統(tǒng)而言，離網(wǎng)光伏系統(tǒng)中需要使用蓄電池對(duì)產(chǎn)生的電能進(jìn)行存儲(chǔ)，而蓄電池大量使用的原材料——金屬鉛，且蓄電池的壽命相對(duì)較短，廢棄時(shí)會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染;