離網發電系統

離網發電系統由太陽能電池板、蓄電池和充放電控制器以及離網逆變器組成，太陽能發電控制器(光伏控制器和風光互補控制器)對所發的電能進行調節和控制，一方面把調整后的能量送往直流負載或交流負載，另一方面把多余的能量送往蓄電池組儲存，當所發的電不能滿足負載需要時，控制器又把蓄電池的電能送往負載。蓄電池充滿電后，控制器要控制蓄電池不被過充。當蓄電池所儲存的電能放完時，控制器要控制蓄電池不被過放電，保護蓄電池。

并網發電系統

并網發電系統是將光伏陣列、風力機以及燃料電池等產生的可再生能源不經過蓄電池儲能，通過并網逆變器直接反向饋入電網的發電系統。因為直接將電能輸入電網，免除配置蓄電池，省掉了蓄電池儲能和釋放的過程，可以充分利用可再生能源所發出的電力，減小能量損耗，降低系統成本。并網發電系統能夠并行使用市電和可再生能源作為本地交流負載的電源，降低整個系統的負載缺電率。同時，可再生能源并網系統可以對公用電網起到調峰作用。并網發電系統是太陽能、風力發電的發展方向，代表了21世紀最具吸引力的能源利用技術。

在光伏離網系統和光伏并網系統中，我們從以下幾個方面進行對比：

一、成本問題：

在離網系統中需采用蓄電池和太陽能充放電控制器，增加了成本，一般光伏離網系統的報價是太陽能并網系統中報價的1.5倍以上；

蓄電池使用壽命一般在5年左右（隨充放電的深度不同，蓄電池的壽命不同，每日充放電的使用條件下，蓄電池的壽命一般不超過3-5年），這在更換電池時是很大的投資，而且還需要定期維護，增加了工作量；

二、效率問題：

（一）光伏離網系統效率

1、電池組件：天威英利YL180（35）1580x808

組件參數：

組件類型：多晶硅光伏組件

峰值功率：180W；

峰值電壓：35.5V；開路電壓：44.0V；

峰值電流：5.07A；短路電流：5.45A；

組件尺寸：1580mm×808mm×50mm組件效率：14.1%

2、太陽能控制器：理想效率90%；

3、蓄電池采用專用光伏膠體電池，12伏系列膠體電池；理想情況下效率為85%

4、獨立系統逆變器，最高效率為90%；

整個系統的最高效率=0.141×0.9×0.85×0.9×100%=9.7%（理想情況下）

5、獨立系統的蓄電池在電量充滿后，電池板所發電力將大部分會被浪費，既達不到節能的目的，又降低了系統的實際運行效率；

（二）光伏并網網系統效率

1、電池組件：天威英利YL180（35）1580x808

組件參數：

組件類型：多晶硅光伏組件

峰值功率：180W；

峰值電壓：35.5V；開路電壓：44.0V；

峰值電流：5.07A；短路電流：5.45A；

組件尺寸：1580mm×808mm×50mm組件效率：14.1%

2、光伏并網逆變器最大效率可達到97%；

在并網系統中省去了太陽能控制器、蓄電池，從而也不用考慮其損失的效率；

整個系統效率=0.141×0.97×100%=13.677%（理想情況下）

三、可靠性問題：

1、并網系統中所使用的器材均為按照正常工作25年進行設計，而離網系統中的設備設計壽命一般為8-10年，哪怕在較短的運行時間內，在可靠性方面也有所區別；

2、離網系統部件較多，故障點相應增加，降低了可靠性，且蓄電池的性能會隨著使用有所下降；

3、市電互補系統雖然能夠提高系統在陰雨天氣或故障情況下的可靠性，但其切換時對負載及設備本身造成的沖擊也是系統故障的重要誘因；

4、并網光伏系統沒有任何儲能和切換單元，電力是由系統自動調配，且設備始終自動調控在最佳工作狀態下運行，性能穩定，可靠性高。

三、監測問題：

為了對離網系統進行狀態和效率的監測，需要在太陽能電池方陣直流輸出端接入一個直流表、在逆變器輸出端接一個交流表，編制監控軟件對直流表和交流表進行顯示監控，因為電流表變換頻率比較高，在軟件編寫中不好達到那么高的頻率，電表盒顯示系統精度也存在差異，顯示的數據會和電表顯示的數據有差異，所以這個監控顯示軟件只是個大體估測；

并網逆變器自身集成了RS-485和以太網通訊接口，通過485/232轉換器把數據傳輸到計算機上方便查看和操作；監控系統可以對下列參數進行監測并顯示：太陽能電池陣列的電壓和電流、交流輸出電壓和電流、當前發電功率、當日發電量、累計發電量、太陽輻射量、太陽能電池板溫度、環境溫度等電站參數，并顯示減排二氧化碳和故障狀態等數據。

四、環保問題：

與常規能源比較，太陽能發電有以下幾個優點：

①太陽能取之不盡，用之不竭，且太陽能在轉換過程中不會產生危及環境的污染；

⑤太陽能發電是靜態運行，沒有運動部件壽命長，無需和極少需要維護；

但相對并網光伏系統而言，離網光伏系統中需要使用蓄電池對產生的電能進行存儲，而蓄電池大量使用的原材料--金屬鉛，且蓄電池的壽命相對較短，廢棄時會對環境產生嚴重污染。