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　　在現代日常生活中，通常我們認為用電是理所當然的事情，然而，當今世界上卻還有超過(guò)20億人生活在缺電或者無(wú)電地區。以我們國家為例，由于經(jīng)濟發(fā)展水平的差異，西部仍有部分偏遠地區的人口沒(méi)有解決基本用電問(wèn)題，無(wú)法享受現代文明。光伏離網(wǎng)發(fā)電不僅可以解決無(wú)電或者少電地區居民基本用電問(wèn)題，還可以清潔高效地利用當地的可在生能源，有效解決能源和環(huán)境之間的矛盾。從目前來(lái)看，并網(wǎng)系統的研究已獲得足夠的重視，技術(shù)成熟，但離網(wǎng)系統還面臨諸多困難，制約了光伏離網(wǎng)的應用和發(fā)展。
　　光伏離網(wǎng)是剛性消費需求，客戶(hù)兩極分化，一種是不差錢(qián)的“土豪”，最關(guān)心是系統的可靠性，主要是私人海島業(yè)主、別墅業(yè)主、通信基站、監控系統等，另一種是偏遠地區的貧困戶(hù)，最關(guān)心是產(chǎn)品價(jià)格。從項目規模上看，一種是針對單個(gè)客戶(hù)的小項目或者單個(gè)項目的小工程，另一種是針對特定人群的大項目，如國家無(wú)電地區光伏扶貧項目。離網(wǎng)系統對不同的客戶(hù)，要采取不同的設計方案，盡量滿(mǎn)足客戶(hù)的實(shí)際需要。

　　光伏離網(wǎng)發(fā)電系統主要由光伏組件，支架，控制器，逆變器，蓄電池以及配電系統組成。系統電氣方案設計，主要考慮組件，逆變器（控制器），蓄電池的選型和計算。設計之前，前期工作要做好，需要先了解用戶(hù)安裝地點(diǎn)的氣候條件，負載類(lèi)型和功率；白天和晚上的用電量，當然，用戶(hù)的預算和經(jīng)濟情況也要了解清楚，光伏離網(wǎng)系統，用電是靠天氣，沒(méi)有100%的可靠性，這一點(diǎn)一定要和客戶(hù)講清楚。知道以上這些情況，就可以開(kāi)始做設計了。
　　光伏離網(wǎng)系統設計三大原則

　　1、根據用戶(hù)的負載類(lèi)型和功率確認離網(wǎng)逆變器的功率，家用負載一般分為感性負載和阻性負載，洗衣機、空調、冰箱、水泵、抽油煙機等帶有電動(dòng)機的負載是感性負載，電動(dòng)機啟動(dòng)功率是額定功率的5-7倍，在計算逆變器的功率時(shí)，要把這些負載的啟動(dòng)功率考慮進(jìn)去。逆變器的輸出功率要大于負載的功率。對于監控站，通信站等要求嚴格的場(chǎng)合，輸出功率是按所以的負載功率之和。但對于一般貧困家庭而言，考慮到所有的負載不可能同時(shí)開(kāi)啟，為了節省成本，可以在負載功率之和乘以0.7-0.9的系數。并不是每一個(gè)客戶(hù)都會(huì )對負載功率很清楚，下面的列表是常用家用電器的功率，供設計時(shí)參考。

 2、根據用戶(hù)每天的用電量確認組件功率。組件的設計原則是要滿(mǎn)足平均天氣條件下負載每日用電量的需求，也就是說(shuō)太陽(yáng)能電池組件的全年發(fā)電量要等于負載全年用電量。因為天氣條件有低于和高于平均值的情況，太陽(yáng)能電池組件設計的基本滿(mǎn)足光照最差季節的需要，就是在光照最差的季節蓄電池也能夠基本上天天充滿(mǎn)電。但在有些地區，最差季節的光照度遠遠低于全年平均值，如果還按最差情況設計太陽(yáng)能電池組件的功率，那么在一年中的其他時(shí)候發(fā)電量就會(huì )遠遠超過(guò)實(shí)際所需，造成浪費。這時(shí)只能考慮適當加大蓄電池的設計容量，增加電能儲存，使蓄電池處于淺放電狀態(tài)，彌補光照最差季節發(fā)電量的不足對蓄電濁造成的傷害。組件的發(fā)電量并不能完全轉化為用電，還要考慮控制器的效率和機器的損耗以及蓄電池的損耗，太陽(yáng)能控制器有PWM和MPPT兩種類(lèi)型，PWM控制器效率約85%，輸入電壓范圍比較窄，但價(jià)格比較低，MPPT控制器效率約95%，價(jià)格比較高。蓄電池在充放電過(guò)程中，也會(huì )有10-15%的損耗。離網(wǎng)系統可用的電量=組件總功率*太陽(yáng)能發(fā)電平均時(shí)數*控制器效率*蓄電池效率。

　　有一些離網(wǎng)用戶(hù)，沒(méi)有裝過(guò)電表，對自己的用電情況不是十分清楚，還有一些離網(wǎng)系統，是新建的，這時(shí)就需要去估算每天的用電量，對于燈泡、電風(fēng)扇、電吹風(fēng)這樣的負載，用電量等于功率乘以時(shí)間；但空調，冰箱這樣的負載，是間隙性工作的，電視，電腦，音響這樣的負載，工作時(shí)很少在滿(mǎn)功率狀態(tài)，計算電量時(shí)，就要綜合考慮了。
　　空調是家用電器耗電量最大的負載，1匹空調的電功率是735W，也就是說(shuō)1小時(shí)滿(mǎn)負荷運行消耗0.735度電，空調還有一個(gè)指標“制冷量”，單位也是W，1匹空調制冷量約2300W，空調的耗電和室內外溫度差，房間面積，空調的能效率有很大關(guān)系，1臺1P的空調，晚上用8小時(shí)，耗電1-5度不等。
　　3、根據用戶(hù)晚上用電量或者期望待機時(shí)間確定蓄電池容量。蓄電池的任務(wù)是在太陽(yáng)能輻射量不足時(shí)，保證系統負載的正常用電。對于重要的負載，要能在幾天內保證系統的正常工作，要考慮連續陰雨天數。對于一般的負載如太陽(yáng)能路燈等可根據經(jīng)驗或需要在2～3天內選取。重要的負載如通信、導航、醫院救治等則在3～7天內選取。另外還要考慮光伏發(fā)電系統的安裝地點(diǎn)，如果在偏遠的地方，蓄電池容量要設計得較大，因為維護人員到達現場(chǎng)就需要很長(cháng)時(shí)間。實(shí)際應用中，有的移動(dòng)通信基站由于山高路遠，去一次很不方便，除了配置正常蓄電池組外，還要配備一組備用蓄電池組，對于一般貧困家庭而言，主要考慮價(jià)格，則不用考慮陰雨天，太陽(yáng)好的時(shí)候多用。太陽(yáng)不好的時(shí)候少用，沒(méi)有太陽(yáng)則不用。選擇負載時(shí)，盡量使用節能設備，如LED燈，變頻空調。蓄電池的設計主要包括蓄電池容量的設計計算和蓄電池組串并聯(lián)組合的設計。在光伏發(fā)電系統中，大部分使用的都是鉛酸蓄電池，考慮到電池的壽命，一般取放電深度為0.5-0.7之間。蓄電池設計容量=（負載日均用電量*連續陰雨天數）/蓄電池放電深度。
　　離網(wǎng)用戶(hù)的需求是多種多樣的，根據用戶(hù)的要求設計光伏系統。這時(shí)候就要靈活處理，不一定要按上述的原則去設計，例如有一個(gè)客戶(hù)，家里有6塊260W的組件，要做一套光伏離網(wǎng)系統，客戶(hù)家里有市電，但經(jīng)常會(huì )停電，總負載是10KW，一天的用電量是20-30度，如果只有這1.56KW組件，根本沒(méi)有辦法滿(mǎn)足客戶(hù)的用電量要求，這時(shí)候就可以考慮滿(mǎn)足客戶(hù)一部分負載的需求，經(jīng)計算組件一天能發(fā)5度電，采用3.0KVA的離網(wǎng)逆變器，4塊12V150Ah的蓄電池，輸出接一個(gè)插板，平時(shí)接家里的照明燈泡，電腦，洗衣機之類(lèi)的負載，晚上如果還有電，也可以單獨接一臺空調。

　　對于針對特定人群的大項目，由于每個(gè)用戶(hù)情況不一樣，無(wú)法滿(mǎn)足所有的需求，這時(shí)候就要綜合考慮。一般情況下，是取一個(gè)平均值，如解決我國西部無(wú)電地區用電問(wèn)題的光伏工程，一般牧民家庭，采用2塊250W的組件，一個(gè)500VA的離網(wǎng)逆變一體機，2個(gè)12V150AH的蓄電池，每天能發(fā)2.5度電，原材料成本價(jià)約6000元左右，可滿(mǎn)足電視機、小型電冰箱、DVD機、節能燈等電器的用電需求。重量比較輕，方便移動(dòng)。在四川甘孜州某光伏扶貧項目中，采用中功率離網(wǎng)系統， 8塊250W的組件，3KVA的離網(wǎng)逆變一體機，4節12V200AH的蓄電池，每天可以發(fā)8-10度電，可滿(mǎn)足電視機、電冰箱、DVD機、電腦、1P空調，節能燈等電器的用電需求。由于系統總體發(fā)電量高，可以支持更多的家用電器設備，生活質(zhì)量得到提高。

　　1.1
　　光伏離網(wǎng)系統常見(jiàn)問(wèn)題：
　　設計光伏離網(wǎng)系統時(shí)，要靈活處理，不要拘泥于某一個(gè)固定公式。光伏離網(wǎng)系統不能解決所有的用電問(wèn)題，遇到多個(gè)連續陰雨天，只能省著(zhù)用電。離網(wǎng)逆變器沒(méi)有統一的標準，也不需要強制認證，市面上的產(chǎn)品良莠不齊，產(chǎn)品質(zhì)量和價(jià)格相差很大，大家在選購離網(wǎng)逆變器時(shí)，請認準：“晶福源”或者“JFY”商標。碰到假貨或者劣質(zhì)產(chǎn)品要及時(shí)投訴或者報警。
　　1、組件，逆變器，蓄電池設計時(shí)要匹配，任何一個(gè)都不能過(guò)大或者過(guò)小，新手設計時(shí)，經(jīng)常會(huì )把用電量計算過(guò)大，如1P空調運行12小時(shí)，算成10度電，300W的冰箱運行24小時(shí)，算成7.2度電，造成蓄電池容量過(guò)大，系統成本過(guò)高。設計蓄電池容量時(shí)，最好2天時(shí)間就給能充滿(mǎn)。
　　2、光伏離網(wǎng)系統輸出連接負載，每個(gè)逆變器輸出端電壓和電流相位和幅值都不一樣，逆變器不支持輸出端并聯(lián)。不要把逆變器輸出端接在一起。
　　3、負載是電梯之類(lèi)的負載不能直接和逆變器輸出端相連接，因為電梯在下降時(shí)，電動(dòng)機反轉，會(huì )產(chǎn)生一個(gè)反電動(dòng)勢，進(jìn)入逆變器時(shí)，對逆變器有損壞。如果必須要用離網(wǎng)系統，建議在逆變器和電梯電動(dòng)機之間加一個(gè)變頻器。
　　4、帶市電互補輸入的光伏微網(wǎng)系統，組件的絕緣要做好，如果組件對地有漏電流，會(huì )傳到市電，引起市電的漏電開(kāi)關(guān)跳閘。
　　5、組件的電壓和蓄電池的電壓要匹配，PWM型控制器太陽(yáng)能組件和蓄電池之間通過(guò)一個(gè)電子開(kāi)關(guān)相連接，中間沒(méi)有電感等裝置，組件的電壓是蓄電池的電壓1.2-2.0倍之間，如果是24V的蓄電池，組件輸入電壓在30-50V之間，MPPT控制器，中間有一個(gè)功率開(kāi)關(guān)管和電感等電路，組件的電壓是蓄電池的電壓1.2-3.5倍之間，如果是24V的蓄電池，組件輸入電壓在30-90V之間。
　　6、組件的輸出功率和控制器的功率要相近，如一個(gè)48V30A的控制器，輸出功率為1440VA，組件的功率應該在1500W左右。選擇控制器時(shí)，先看蓄電池的電壓，再用組件功率除以蓄電池的電壓，就是控制器的輸出電流。
　　7、蓄電池的充電電流一般為0.1C-0.2C，最大不超過(guò)0.3C，例如1節鉛酸蓄電池12V200AH，充電電流一般在20A到40A之間，最大不能超過(guò)60A；蓄電池的放電電流一般為0.2C-0.5C，最大不超過(guò)1C，1節12V200AH鉛酸蓄電池，輸出最大功率不超過(guò)2400W，不同的廠(chǎng)家，不同的型號，具體的數值也不一樣，設計時(shí)要向廠(chǎng)家索取說(shuō)明書(shū)。
　　以上方法只是我在長(cháng)期的工作中極小的一部分經(jīng)驗，歡迎各位同行和我聯(lián)系