光伏電站的儲能設備(光伏發電存儲設備)

一. 太陽能光伏儲能發電系統分類

1. 光伏離網發電系統

光伏離網發電系統，不依賴電網而獨立運行，應用于偏僻山區、無電區、海島、通訊基站和路燈等應用場所。系統由光伏方陣、太陽能控制器、逆變器、蓄電池組、負載等構成。光伏方陣在有光照的情況下將太陽能轉換為電能，通過太陽能控制逆變一體機給負載供電，同時給蓄電池組充電;在無光照時，由蓄電池通過逆變器給交流負載供電。

光伏離網發電系統是專門針對無電網地區或經常停電地區場所使用的，是剛性需求，離網系統不依賴于電網，靠的是“邊儲邊用”或者“先儲后用”的工作模式，干的是“雪中送炭”的事情。對于無電網地區或經常停電地區家庭來說，離網系統具有很強的實用性，目前光伏離網度電成本約1.0-1.5元，相比并網系統要高很多，但相比燃油發電機的度電成本1.5-2.0元，更經濟環保。

離網發電系統示意圖

2. 并離網儲能系統

并離網型光伏發電系統廣泛應用于經常停電，或者光伏自發自用不能余量上網、自用電價比上網電價貴很多、波峰電價比波谷電價貴很多等應用場所。

系統由太陽電池組件組成的光伏方陣、太陽能并離網一體機、蓄電池組、負載等構成。光伏方陣在有光照的情況下將太陽能轉換為電能，通過太陽能控制逆變一體機給負載供電，同時給蓄電池組充電;在無光照時，由蓄電池給太陽能控制逆變一體機供電，再給交流負載供電。

相對于并網發電系統，并離網系統增加了充放電控制器和蓄電池，系統成本增加了30%左右，但是應用范圍更寬。一是可以設定在電價峰值時以額定功率輸出，減少電費開支;二是可以電價谷段充電，峰段放電，利用峰谷差價賺錢;三是當電網停電時，光伏系統做為備用電源繼續工作，逆變器可以切換為離網工作模式，光伏和蓄電池可以通過逆變器給負載供電。

3. 光伏并網儲能系統

并網儲能光伏發電系統，能夠存儲多余的發電量，提高自發自用比例，應用于光伏自發自用不能余量上網、自用電價比上網電價價格貴很多、波峰電價比波平電價貴很多等應用場所。系統由太陽電池組件組成的光伏方陣、太陽能控制器、電池組、并網逆變器、電流檢測裝置、負載等構成。當太陽能功率小于負載功率時，系統由太陽能和電網一起供電，當太陽能功率大于負載功率時，太陽能一部分給負載供電，一部分通過控制器儲存起來。

在一些國家和地區，之前裝了一套光伏系統，后取消了光伏補貼，就可以安裝一套并網儲能系統，讓光伏發電完全自發自用。并網儲能機可以兼容各個廠家的逆變器，原來的系統可以不做任何改動。當電流傳感器檢測到有電流流向電網時，并網儲能機開始工作，把多余的電能儲存到蓄電池中，如果蓄電池也充滿了，還可以打開電熱水器。晚上家庭負載增加時，可以控制蓄電池通過逆變器向負載送電。

4. 微網儲能系統

微網系統由太陽能電池方陣、并網逆變器、PCS雙向變流器、智能切換開關、蓄電池組、發電機、負載等構成。光伏方陣在有光照的情況下將太陽能轉換為電能，通過逆變器給負載供電，同時通過PCS雙向變流器給蓄電池組充電;在無光照時，由蓄電池通過PCS雙向變流器給負載供電。

微電網可充分有效地發揮分布式清潔能源潛力，減少容量小、發電功率不穩定、獨立供電可靠性低等不利因素，確保電網安全運行，是大電網的有益補充。微電網可以促進傳統產業的升級換代，從經濟環保的角度可以發揮巨大作用。專家表示，微電網應用靈活，規模可以從數千瓦直至幾十兆瓦，大到廠礦企業、醫院學校，小到一座建筑都可以發展微電網。

光伏微網儲能系統示意圖

微網系統和純離網系統相比的主要優勢

1、應用范圍更寬，離網系統只能脫離大電網而使用，而微網系統則包括離網系統和并網系統所有的應用，有多種工作模式

2、系統配置靈活，并網逆變器可以根據客戶的實際情況選擇單臺或者多臺自由組合，可以選擇組串式逆變器或者集中式逆變器，甚至可以選擇不同廠家的逆變器。并網逆變器和PCS變流器功率可以相等，也可以不一樣。

3、系統效率高，微網系統光伏發電經過并網逆變器，可以就近直接給負荷使用，實際效率高達96%，雙向變流器主要起穩壓作用。

4、帶載能力強，微網系統并網逆變器和雙向變流器可以同時給負載供電，當光照條件好時，帶載能大可以增加很多。

二. 光伏儲能系統組成部分

1、光伏組件

光伏組件將光能轉換成電能供家庭使用，可以根據屋頂面積和家庭平均用電量來決定安裝數量。

2、光伏儲能逆變器

光伏儲能逆變器要根據太陽能發電板數量選擇合適的功率；根據家庭電網情況選擇單相或三相機型；如果需要考慮電網斷電的情況，需要選擇并離網一體并帶有UPS功能的機型。帶有離網UPS功能的機型可以在電網斷電時，由光伏和電池供電不間斷為家庭負載提供電力；離網端由電網切換到電池供電為UPS供電。

3、儲能電池

磷酸鐵鋰電池是目前應用最廣泛的戶用儲能電池。相對于鉛酸電池和膠體電池，磷酸鐵鋰電池具有能量密度高，壽命長的優點。 相對于三元鋰電池，磷酸鐵鋰電池具有壽命長，更加安全的特點。

如何選擇合適的電池容量

一般情況下，儲能電池的作用是將光伏系統在白天產生的多余電能存儲起來，在晚間給家庭電器供電。從而最大化利用太陽能產生的免費電能，節省電費開支。在計算所需電池容量時，我們需要知道光伏系統每天的平均發電量和家庭晚間的用電量。

如果要考慮電網斷電時，家庭的應急供電。我們需要計劃一個停電時長和停電時家庭主要負載的總功率。在計算電池容量時，我們還需要留有一定的余量，因為鋰電池的電能不能完全放空，這樣會造成電池的損壞。

華紐電能家庭式光伏儲能逆變一體機是將光伏逆變器、蓄電池和控制器置于內部的集成一體系統，通過觸摸屏方便快捷直觀的顯示工作狀態，參數修改并可以多種工作模式，方便使用。

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