光伏离网与光伏并网对比.doc

光伏离网和光伏并网对比

离网发电系统
离网发电系统由太阳能电池板、蓄电池和充放电控制器以及离网逆变器组成，太阳能发电控制器(光伏控制器和风光互补控制器)对所发的电能进行调节和控制，一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载，另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存，当所发的电不能满足负载需要时，控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后，控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时，控制器要控制蓄电池不被过放电，保护蓄电池。
并网发电系统
并网发电系统是将光伏阵列、风力机以及燃料电池等产生的可再生能源不经过蓄电池储能，通过并网逆变器直接反向馈入电网的发电系统。因为直接将电能输入电网，免除配置蓄电池，省掉了蓄电池储能和释放的过程，可以充分利用可再生能源所发出的电力，减小能量损耗，降低系统成本。并网发电系统能够并行使用市电和可再生能源作为本地交流负载的电源，降低整个系统的负载缺电率。同时，可再生能源并网系统可以对公用电网起到调峰作用。并网发电系统是太阳能、风力发电的发展方向，代表了21世纪最具吸引力的能源利用技术。
在光伏离网系统和光伏并网系统中，我们从以下几个方面进行对比；
一、成本问题：
在离网系统中需采用蓄电池和太阳能充放电控制器，增加了成本，一般光伏离网系统的报价是太阳能并网系统中报价的1.5倍以上；
蓄电池使用寿命一般在5年左右（随充放电的深度不同，蓄电池的寿命不同，每日充放电的使用条件下，蓄电池的寿命一般不超过3-5年），这在更换电池时是很大的投资，而且还需要定期维护，增加了工作量；
二、效率问题：
（一）光伏离网系统效率
1、电池组件：天威英利YL180（35）1580x808
组件参数：
组件类型：多晶硅光伏组件
峰值功率：180W；
峰值电压：35.5V； 开路电压：44.0V；
峰值电流：5.07A； 短路电流：5.45A；
组件尺寸：1580mm×808mm×50mm 组件效率：14.1%
2、太阳能控制器：理想效率90%；
3、蓄电池采用专用光伏胶体电池，12伏系列胶体电池；理想情况下效率为85%
4、独立系统逆变器，最高效率为90%；
整个系统的最高效率=0.141×0.9×0.85×0.9×100%=9.7% （理想情况下）
5、独立系统的蓄电池在电量充满后，电池板所发电力将大部分会被浪费，既达不到节能的目的，又降低了系统的实际运行效率；

（二）光伏并网网系统效率
1、电池组件：天威英利YL180（35）1580x808
组件参数：
组件类型：多晶硅光伏组件
峰值功率：180W；
峰值电压：35.5V； 开路电压：44.0V；
峰值电流：5.07A； 短路电流：5.45A；
组件尺寸：1580mm×808mm×50mm 组件效率：14.1%
2、光伏并网逆变器最大效率可达到 97%；
在并网系统中省去了太阳能控制器、蓄电池，从而也不用考虑其损失的效率；
整个系统效率=0.141×0.97×100%=13.677% （理想情况下）
三、可靠性问题：
1、并网系统中所使用的器材均为按照正常工作25年进行设计，而离网系统中的设备设计寿命一般为8-10年，哪怕在较短的运行时间内，在可靠性方面也有所区别；
2、离网系统部件较多，故障点相应增加，降低了可靠性，且蓄电池的性能会随着使用有所下降；
3、市电互补系统虽然能够提高系统在阴雨天气或故障情况下的可靠性，但其切换时对负载及设备本身造成的冲击也是系统故障的重要诱因；
4、并网光伏系统没有任何储能和切换单元，电力是由系统自动调配，且设备始终自动调控在最佳工作状态下运行，性能稳定，可靠性高。
三、监测问题：
为了对离网系统进行状态和效率的监测，需要在太阳能电池方阵直流输出端接入一个直流表、在逆变器输出端接一个交流表，编制监控软件对直流表和交流表进行显示监控，因为电流表变换频率比较高，在软件编写中不好达到那么高的频率，电表盒显示系统精度也存在差异，显示的数据会和电表显示的数据有差异，所以这个监控显示软件只是个大体估测；
并网逆变器自身集成了RS-485和以太网通讯接口，通过485/232转换器把数据传输到计算机上方便查看和操作；监控系统可以对下列参数进行监测并显示：太阳能电池阵列的电压和电流、交流输出电压和电流、当前发电功率、当日发电量、累计发电量、太阳辐射量、太阳能电池板温度、环境温度等电站参数，并显示减排二氧化碳和故障状态等数据。
四、环保问题：
与常规能源比较，太阳能发电有以下几个优点：
① 太阳能取之不尽，用之不竭，且太阳能在转换过程中不会产生危及环境的污染；
⑤ 太阳能发电是静态运行，没有运动部件寿命长，无需和极少需要维护；
但相对并网光伏系统而言，离网光伏系统中需要使用蓄电池对产生的电能进行存储，而蓄电池大量使用的原材料——金属铅，且蓄电池的寿命相对较短，废弃时会对环境产生严重污染；