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離網(wǎng)光伏儲能系統(tǒng)配置要點(diǎn)的解讀
光伏儲能系統(tǒng)，一般指有光伏組件的應(yīng)用，包括系統(tǒng)里的儲能電池等相關(guān)設(shè)備。根據(jù)儲存能量是否需要并網(wǎng)出售，光伏儲能系統(tǒng)可被分為光伏離網(wǎng)系統(tǒng)和光伏并/離網(wǎng)混合系統(tǒng)。這里，我們主要針對光伏離網(wǎng)系統(tǒng)的一些設(shè)計(jì)考量點(diǎn)做簡單介紹。
光伏離網(wǎng)系統(tǒng)組成：
光伏組件、離網(wǎng)逆變器(包含光伏充電器/逆變器)、儲能電池(鉛酸/膠體/鉛碳/三元鋰/磷酸鐵鋰等類型)、光伏支架、線纜，以及配電箱等，均是光伏離網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分。
離網(wǎng)系統(tǒng)與并網(wǎng)系統(tǒng)的最大的差異在于：并網(wǎng)系統(tǒng)以投資收益為計(jì)算前提，而離網(wǎng)系統(tǒng)則以剛需供電為基本需求，所以它們在選擇部件時會有著不一樣的側(cè)重點(diǎn)。
低溫高能量密度18650 3500mAh
比能量252Wh/kg，-40℃放電容量≥70%
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃支持最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
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組件：
最早，光伏組件僅被應(yīng)用于一些離網(wǎng)系統(tǒng)和光伏小系統(tǒng)。后來，伴隨光伏并網(wǎng)應(yīng)用的大范圍開展，以及光伏組件技術(shù)的逐年更新，組件轉(zhuǎn)換效率得到極大提升。特別是一些并網(wǎng)電站，由于要充分利用場地資源，尤其需要更加高效的組件來提升投資收益比。當(dāng)然，一般離網(wǎng)系統(tǒng)由于場地相對較大，對組件轉(zhuǎn)換效率并沒太高要求，所以常規(guī)組件往往是系統(tǒng)設(shè)計(jì)時選擇組件的第一考量要素。
離網(wǎng)逆變器：
1.以交流負(fù)載為考量點(diǎn)。一般負(fù)載分為三類：組性負(fù)載(電燈、取暖器等)，感性負(fù)載(空調(diào)、馬達(dá)等)，容性負(fù)載(電腦主機(jī)電源等)。其中，由于感性負(fù)載啟動時所需電流為額定時候的3~5倍，而一般離網(wǎng)逆變器150%-200%的短時過載能力并不能滿足要求，所以感性負(fù)載需要特別考量逆變器的擴(kuò)容設(shè)計(jì)(離網(wǎng)逆變器接入感性負(fù)載時，至少需要感性負(fù)載2倍以上的系統(tǒng)設(shè)計(jì))。比如，在離網(wǎng)逆變器帶動2P(2*750W)空調(diào)的項(xiàng)目中，選擇3KVA及以上額定功率的逆變器才為正常配置。當(dāng)然，一般負(fù)載是三種類型同時存在，只是占比最大的負(fù)載將對逆變器產(chǎn)生主要影響。
2.以直流側(cè)為考量點(diǎn)。離網(wǎng)逆變器內(nèi)置光伏充電器，一般有MPPT和PWM兩種類型。隨著技術(shù)更新，PWM充電器被逐步淘汰，MPPT充電器成為離網(wǎng)逆變器的首選。
無磁低溫18650 2200mAh
-40℃ 0.5C放電容量≥70%
充電溫度：0~45℃
放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃放電容量保持率：0.5C放電容量≥70%
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3.其它選擇。除以上兩種選擇方式，市面上還有很多計(jì)算公式，此除不再贅述。但總的方向是：1)根據(jù)負(fù)載大小和類型，確定離網(wǎng)逆變器額定功率;2)根據(jù)負(fù)載需要儲能電池放電時長，確定儲能電池包的kWh值;3)根據(jù)當(dāng)?shù)厝照涨闆r和充電時間要求(比如日均1天內(nèi)需要充滿)，確定充電器功率等。
儲能電池：
1.鉛酸/膠體電池：儲能系統(tǒng)一般會選擇免維護(hù)的密封鉛酸電池，以減少后期維護(hù)。歷經(jīng)150年發(fā)展，鉛酸電池在穩(wěn)定性、安全性及價格方面具有顯著優(yōu)勢，既是目前儲能電池應(yīng)用中占比最高的電池類型，也是光伏離網(wǎng)系統(tǒng)首推的儲能電池類型。
2.鉛碳電池：一種從傳統(tǒng)鉛酸電池演進(jìn)來的技術(shù)，它通過在鉛酸電池負(fù)極中加入活性碳，可顯著提高鉛酸電池壽命。但作為鉛酸電池的技術(shù)更新，其成本略高;
3.三元鋰/磷酸鐵鋰電池：較之上述兩種類型的儲能電池，鋰離子電池具有功率密度更高、充放電循環(huán)次數(shù)更多，放電深度更好等特點(diǎn)。但由于需要額外的電池管理技術(shù)(BMS)，三元鋰/磷酸鐵鋰電池的系統(tǒng)成本，一般是鉛酸電池的2-3倍。另外，相較于鉛酸/鉛碳電池，其熱穩(wěn)定性也稍顯不足，因此在光伏離網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用占比并不高。但值得一提的是，伴隨技術(shù)更新突破，三元鋰/磷酸鐵鋰電池的市場占比也在逐步增加，這是一個新的應(yīng)用趨勢。
結(jié)語
以上，簡單介紹了光伏儲能系統(tǒng)——光伏離網(wǎng)系統(tǒng)的一些基本應(yīng)用，并在設(shè)備基本配置的選擇上給出一些建議，可供光伏行業(yè)人員了解和參考。
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