二、離網太陽能發電系統

1）簡介

系統主要包括：太陽能電池組件（陣列）、控制器、蓄電池、逆變器、用戶即照明負載等組成。其中，太陽能電池組件和蓄電池為電源系統，控制器和逆變器為控制保護系統，負載為系統終端。

離網型太陽能發電系統被廣泛應用于偏僻山區、無電區、海島、通訊基站等應用場所。光伏方陣在有光照的情況下將太陽能轉換為電能，通過太陽能充放電控制器給負載供電，同時給蓄電池組充電；在陰天或無光照時，通過太陽能充放電控制器由蓄電池組給直流負載供電，同時蓄電池還要直接給獨立逆變器供電，通過獨立逆變器逆變成交流電，給交流負載供電。

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2）系統的組成

太陽電池組件

太陽電池組件是太陽能離網發電系統中的主要部分，也是系統中價值最高的部件，其作用是將太陽的輻射

  太陽電池組件圖

能量轉換為直流電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負載工作。根據用戶對功率和電壓的不同要求，制成太陽電池組件單個使用，也可以數個太陽電池組件經過串聯（以滿足電壓要求）和并聯（以滿足電流要求），形成供電陣列提供更大的電功率。

    通過導線連接的太陽能電池被密封成的物理單元被稱為太陽能電池組件，具有一定的防腐、防風、防雹、防雨的能力，廣泛應用于各個領域和系統。

太陽能充放電控制器

太陽能充放電控制器也稱“光伏控制器”， 是由專用處理器CPU、電子元器件、顯示器、開關功率管等組成。太陽能控制器的作用是控制整個系統的工作狀態，最大限度地對蓄電池進行充電，并對蓄電池起到過充電保護、過放電保護的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應具備溫度補償的功能。其他附加功能如光控開關、時控開關都應當是控制器的可選項。

太陽能充放電控制器圖

太陽能控制器還具有串行通信數據傳輸功能，可將多個光伏系統子站進行集中管理和遠距離控制。根據系統的直流電壓等級和太陽電池組件的功率配置合適的光伏控制器，常見的光伏控制器6個標稱電壓等級：12V、24V、48V、110V、220V、600V。

蓄電池

蓄電池的作用是在有光照時將太陽能電池板所發出的電能儲存起來，到需要的時候再釋放出來。太陽能蓄電池是‘蓄電池’在太陽能光伏發電中的應用，采用的有鉛酸免維護蓄電池、普通鉛酸蓄電池,膠體蓄電池和堿性鎳鎘蓄電池四種。 國內被廣泛使用的太陽能蓄電池主要是：鉛酸免維護蓄電池和膠體蓄電池,這兩類蓄電池，因為其固有的“免”維護特性及對環境較少污染的特點,很適合用于性能可靠的太陽能電源系統,特別是無人值守的工作站。其主要任務是貯能，以便在夜間或陰雨天保證負載用電。可根據系統直流電壓等級的要求來配置蓄電池的

  太陽能蓄電池

串、并聯數量，蓄電池串并聯時應遵循同型號規格、同廠家、同批次、同時安裝和使用原則。

離網型逆變器

離網逆變器是離網型太陽能發電系統的核心部件之一，負責把直流電轉換為交流電，供交流負荷使用。為

  離網型逆變器圖

了提高光伏發電系統的整體性能，保證電站的長期穩定運行，逆變器的性能指標非常重要。太陽能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能，需要將太陽能發電系統所發出的直流電能轉換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。逆變器選型是根據負載的特性（如阻性、感性或容性）及負載功率大小進行選擇的。

3）優點

與常用的火力發電系統相比，太陽能光伏發電的優點主要體現在：

1、無枯竭危險，且資源分布廣泛；

2、安全可靠，無噪聲，無污染排放，清潔干凈（無公害）；

3、不受資源分布地域的限制，可在用電處利用建筑屋面就近發電；

4、無需消耗燃料，架設輸電線路即可就地發電供電；

5、能源質量高，獲取能源花費的時間短。

6、建設周期短，獲取能源花費的時間短。

4）系統的應用

一、用戶太陽能電源：（1）小型電源10-100W不等，用于邊遠無電地區如高原、海島、牧區、邊防哨所等軍民生活用電，如照明、電視、收錄機等；（2）3-5KW家庭屋頂離網發電系統；（3）光伏水泵：解決無電地區的深水井飲用、灌溉。

二、交通領域如航標燈、交通/鐵路信號燈、交通警示/標志燈、宇翔路燈、高空障礙燈、高速公路/鐵路無線電話亭、無人值守道班供電等。

三、通訊/通信領域：太陽能無人值守微波中繼站、光纜維護站、廣播/通訊/尋呼電源系統；農村載波電話光伏系統、小型通信機、士兵GPS供電等。

四、石油、海洋、氣象領域：石油管道和水庫閘門陰極保護太陽能電源系統、石油鉆井平臺生活及應急電源、海洋檢測設備、氣象/水文觀測設備等。

五、家庭燈具電源：如庭院燈、路燈、手提燈、野營燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節能燈等。

六、光伏電站：10KW-50MW獨立光伏電站、風光（柴）互補電站、各種大型停車廠充電站等。

七、太陽能建筑將太陽能發電與建筑材料相結合，使得未來的大型建筑實現電力自給，是未來一大發展方向。

八、其他領域包括：（1）與汽車配套：太陽能汽車/電動車、電池充電設備、汽車空調、換氣扇、冷飲箱等；（2）太陽能制氫加燃料電池的再生發電系統；（3）海水淡化設備供電；（4）衛星、航天器、空間太陽能電站等。