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离网光伏发电系统设计要点解析

离网光伏发电系统的优化设计就是要使光伏发电系统的配置能够恰到好处，做到既能保证光伏发电系统的长期可靠运行，充分满足负载的用电需求；同时又能使配备的光伏方阵和蓄电池的容量小，节省投资，具有较好的经济效益。

离网光伏发电系统优化设计总体要求

建设离网光伏发电系统非常重要的是容量设计，内容包括确定光伏方阵和蓄电池的容量，以及决定光伏方阵的倾角。在充分满足用户负载用电需要的前提下，尽量减小光伏方阵和蓄电池的容量，以达到可靠性和经济性的较好结合，避免盲目追求低成本或高可靠性的倾向。

技术条件

1.  负载性质

首先要确定是直流负载还是交流负载，是冲击性负载还是非冲击性负载，是重要性负载还是一般性负载。直流负载可由蓄电池直接供电，交流负载则必须配备逆变器。

2.  峰值日照时数

峰值日照时数是将当地的太阳辐照量，折算成标准测试条件STC（1000W/m2，25℃，AM1.5）下的小时数。太阳辐照度全天都在变化。由于太阳电池的输出功率是在标准测试条件下得到的，所以应将日照时数换算成峰值日照时数。

3.  温度影响

众所周知，在太阳电池温度升高时，其开路电压要下降，输出功率会减小。

4.  蓄电池维持天数

蓄电池维持的天数，一般是指在没有光伏方阵电力供应的情况下，完全由蓄电池储存的电能供给负载所能维持的天数。一般情况下，可以将光伏发电系统安装地点的历史连续阴雨天数，作为系统设计中使用的维持天数的参考，但还要综合考虑负载对电源的要求。

鼎微太阳能——专注高质量太阳能供电系统/风光互补供电系统解决方案，公司集研发、生产、销售、服务于一体，产品广泛应用于平安城市、智慧林业、智慧农业、智慧交通、智慧水利、智慧电网、智慧管网、边海防、石油石化、气象环保、环境监测、生态保护、灾害预警、边防哨所、煤矿冶金、发电集团、运营商信号塔等领域。

太阳能控制器的主要功能

1.  蓄电池充、放电管理

（1）  控制器应具有输入充满断开和恢复连接功能。

（2）  控制器应具有欠压断开和恢复功能。

（3）  控制器应能自动或手动恢复对负载的供电。

（4）  考虑环境及电池的工作温度特性，控制器应具备温度补偿功能。

2.  设备保护

（1）  负载短路/过载保护。

（2）  内部短路保护。

（3）  反向放电保护。

（4）  极性反接保护。

（5）  雷电保护。

3.  光伏系统工作状态显示

控制器应能够显示光伏发电系统的工作情况。对于小型光伏发电系统的控制器，蓄电池的荷电状态，可由发光二极管的颜色判断，绿色表示蓄电池电能充足，可以正常工作；黄色表示蓄电池电能不足；红色表示蓄电池电能严重不足，必须充电后才能工作，否则会损坏蓄电池，当然这时控制器到负载的输出端也已自动断开。

对于大、中型光伏发电系统，应由仪表或数字显示系统的基本技术参数，如电压、电流、功率、安·时数等。

4.  光伏发电系统数据及信息储存

特别是对于大型光伏发电系统，应该配备数据及信息储存装置，必要时进行分析和处理，用以判断或评估系统的工作状态，以便改进。

5.  光伏系统故障处理及报警

当系统发生故障时，能够自动采取保护措施，或使用声、光等报警手段，以便操作人员及时处理，避免系统遭到损坏。

6.  光伏系统遥测、遥控、遥信等

对于大型光伏系统，必要时可配备遥测、遥控、遥信等装置，进行远程控制。

当然，控制器的功能不是越多越好，否则不但提高了投资费用，还增加了系统出现故障的可能性，所以要根据实际情况合理配备必要的功能。

离网户用太阳能光伏发电系统

全世界还有将近12亿人口没有用上电，他们大部分居住在经济不发达的边远地区，很难依靠延伸常规电网来解决用电问题。而这些地区往往太阳能资源十分丰富，应用太阳能发电大有可为。

离网光伏系统原来称为独立光伏系统，是完全依靠太阳能电池供电的光伏系统，光伏方阵是系统中的能量来源。离网系统一直是光伏系统主要的应用领域，目前还在很多没有电网覆盖的地区发挥着重要作用。直到2000年，全世界并网光伏系统的安装量才超过了离网系统。

起初，离网户用系统的太阳能电池板功率为10～50W，主要为远离公共电网的家庭提供基本电力，满足照明、收听广播和收看电视等小功率电器需求。基本的小型户用光伏系统主要由太阳能电池组件、蓄电池和控制器及连接导线等组成，系统简单，有的甚至不用控制器。后来逐步发展成为可为2～3只节能灯、一台14吋黑白电视机供电。早期由于系统设计不够合理，元器件质量不过关或维护不当等原因，出现的故障比较多。后来经过逐步改进，已经成为成熟的光伏产品。随着经济增长和生活水平的提高，用户要求户用光伏系统能为更多的家用电器（如彩电、冰箱等）供电，相应地太阳能电池板的功率也发展到500～1000W。

太阳能发电不受地区的限制，是无电地区家庭用电的理想电源。长期以来，亚洲一直是这类离网户用系统的主要市场。

在一些发达国家，有些建在山区或偏远地区的乡间别墅、度假小屋等场所不通市电。据测算，即使在距离电网1～2km以外，采用离网户用系统在经济上都是合算的，所以有不少用户采用光伏电源。

太阳能光伏发电系统在安装前需要具备哪些条件？

大中型光伏发电系统安装前应具备以下条件。

1、施工单位的资质、特殊作业人员资质、施工机械、施工材料、计量器具等都已通过合格审查，并已取得相关的施工许可文件。

2、设计文件和施工图纸齐备，且已得到审查通过。

3、施工组织设计及施工方案已经获得批准。

4、场地、电力、道路、通信等条件已满足正常的施工需要。

5、预留基础、预留孔洞、预埋件、混凝土浇制品、预埋管和设施都已完成，符合设计图纸要求，并已验收合格。

6、所有需要的设备和材料等都已经运送到现场，并得到妥善保管。

7、控制室、配电房等附属建筑及设施均已完工。

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