根據(jù)不同應(yīng)用場景的需求,光伏發(fā)電系統(tǒng)可分為光伏并網(wǎng)系統(tǒng)、光伏并網(wǎng)儲能系統(tǒng)、光伏離網(wǎng)儲能系統(tǒng)、離網(wǎng)儲能系統(tǒng)和光伏儲能微電網(wǎng)系統(tǒng)五種類型。
什么是并網(wǎng)?簡單地說,就是與電網(wǎng)合并。并網(wǎng)系統(tǒng)只需要并網(wǎng)逆變器就可以滿足并網(wǎng)要求。并網(wǎng)系統(tǒng)是指將光伏發(fā)電通過逆變器轉(zhuǎn)換成交流電,通過升壓或直接低壓側(cè)接入電網(wǎng),由電網(wǎng)調(diào)度和使用電能。
什么是離網(wǎng)?簡單地說,就是遠(yuǎn)離公共電力獨(dú)立發(fā)電和供電。光伏離網(wǎng)系統(tǒng)一般采用MPPT/PWM控制器對蓄電池組進(jìn)行充電,并根據(jù)負(fù)載情況增加DC/AC或DC/DC逆變器。在光伏發(fā)電離網(wǎng)系統(tǒng)中,光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出的電能儲存在蓄電池中,通過逆變器轉(zhuǎn)換成交流電能供用電設(shè)備直接使用,或者不經(jīng)逆變器直接向直流用電設(shè)備供電,不與電網(wǎng)連接。
一、光伏并網(wǎng)系統(tǒng)
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主要部件:太陽能電池組件、并網(wǎng)逆變器、負(fù)載和電網(wǎng)。
工作邏輯:太陽能電池板產(chǎn)生的直流電經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)換成交流電送至電網(wǎng)。
應(yīng)用場景:大型地面電站、中型工商電站、小型家用電站。
優(yōu)點(diǎn):無需使用蓄電池,節(jié)省成本。從投資的角度來看,多余的電力可以賣給電力公司賺取收入。
二、光伏并網(wǎng)儲能系統(tǒng)
主要部件:太陽能電池組件、蓄電池、并網(wǎng)儲能逆變器、負(fù)載和電網(wǎng)。
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工作邏輯:當(dāng)太陽能功率大于負(fù)載功率時,一部分太陽能將通過逆變器轉(zhuǎn)換成交流電向負(fù)載供電,其余部分逆變器將電能儲存在蓄電池中。太陽能發(fā)電不能滿足負(fù)載需要時,逆變器將蓄電池中儲存的電能轉(zhuǎn)換為電能供給負(fù)載,保證了整個系統(tǒng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。
應(yīng)用場景:應(yīng)用于光伏自用不能進(jìn)行剩余并網(wǎng)的應(yīng)用場所,自用電價(jià)高于上網(wǎng)電價(jià),高峰電價(jià)高于波平電價(jià)。
優(yōu)點(diǎn):在白天陽光較強(qiáng),耗電量不高的情況下,可以將多余的發(fā)電量儲存起來,增加自行發(fā)電和自用的比例。
三、光伏離網(wǎng)儲能系統(tǒng)
主要部件:太陽能組件、離網(wǎng)逆變器、電池、負(fù)載和電網(wǎng)。
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工作邏輯:它在不依賴電網(wǎng)的情況下獨(dú)立運(yùn)行,在有光時將直流電轉(zhuǎn)換為家用交流電,為負(fù)載供電,同時為電池組充電。無光時,電池通過逆變器向交流負(fù)載供電。
應(yīng)用場景:廣泛應(yīng)用于偏遠(yuǎn)山區(qū)、無電地區(qū)、海島、通信基站及路燈等,主要用于無電網(wǎng)地區(qū)或頻繁停電地區(qū)。
優(yōu)點(diǎn):不受地域限制,不依賴電網(wǎng),且應(yīng)用廣泛,只要有陽光的地方,就可以安裝使用光伏離網(wǎng)儲能系統(tǒng)。
四、光伏離網(wǎng)儲能系統(tǒng)
主要組成部分:太陽能電池組件、并網(wǎng)和離網(wǎng)逆變器、蓄電池、離網(wǎng)負(fù)載、并網(wǎng)負(fù)載和電網(wǎng)。
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工作邏輯:光伏方陣在有光時將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,通過一體機(jī)向負(fù)載供電,同時為電池組充電。無光時,蓄電池向太陽能控制逆變一體機(jī)供電,再向交流電供電。負(fù)載供電。電網(wǎng)故障時,切換到離網(wǎng)狀態(tài),通過備用電源方式向重要負(fù)荷供電,電網(wǎng)恢復(fù)后再切換回并網(wǎng)工作。
應(yīng)用場景:主要適用于電網(wǎng)不穩(wěn)定且有重要負(fù)載的應(yīng)用,或者光伏自用不能并網(wǎng)的地方,自用電價(jià)比上網(wǎng)電價(jià)貴得多,高峰電價(jià)比波級電價(jià)貴得多。
優(yōu)點(diǎn):可將光伏陣列轉(zhuǎn)換的電能用蓄電池儲存,可提高自耗比例。電池還可以在用電的非高峰期充電,在用電的高峰期使用,從而減少電費(fèi)。離網(wǎng)運(yùn)行時,它被用作備用電源。
五、光伏微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)
主要部件:太陽能電池組件、蓄電池、光伏儲能一體機(jī)、離網(wǎng)負(fù)載、并網(wǎng)負(fù)載和電網(wǎng)。
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工作邏輯:可與外部電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行,也可隔離運(yùn)行。光伏陣列在有陽光時將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,通過逆變器向負(fù)載供電,同時通過PCS儲能轉(zhuǎn)換器為電池組充電。無光時,電池通過PCS儲能轉(zhuǎn)換器向負(fù)載供電。
應(yīng)用場景:適用于人口較多的海島和偏遠(yuǎn)山區(qū),建立中小型分布式電源。
優(yōu)點(diǎn):包括離網(wǎng)系統(tǒng)和并網(wǎng)系統(tǒng)的所有應(yīng)用,具有多種工作模式,最大限度地利用光伏電能,降低用戶對電網(wǎng)的依賴。能充分有效地發(fā)揮分布式清潔能源的潛力,減少發(fā)電不穩(wěn)定、獨(dú)立供電可靠性低等不利因素,保障電網(wǎng)安全運(yùn)行。微電網(wǎng)系統(tǒng)可以促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級。從經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的角度來看,它可以發(fā)揮巨大的作用。
總結(jié)一下:
每種類型的光伏發(fā)電系統(tǒng)都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。有因地制宜地選擇合理的系統(tǒng)類型,才能與用戶需求相匹配,實(shí)現(xiàn)客戶價(jià)值。目前,光伏并網(wǎng)系統(tǒng)是最主要的形式。它不需要電池,系統(tǒng)成本低,是投資的首選。不過,相信隨著儲能電池成本的降低,各種光伏儲能系統(tǒng)的應(yīng)用將會越來越廣泛。
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