中國儲能網訊：分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)其運行模式分為并網、離網、并離網和微電網四種類型。每種類型的系統(tǒng)都有其特定的應用場景和特點。
1. 并網光伏發(fā)電系統(tǒng)
1.1 主要特點
并網運行：系統(tǒng)產生的電能直接并入電網，多余的電能出售給電網公司。
無需儲能：通常不需要配備電池儲能系統(tǒng)。
簡單易維護：系統(tǒng)結構相對簡單，維護成本低。
依賴電網：系統(tǒng)運行依賴于電網的穩(wěn)定性。
1.2 示例
項目名稱：住宅屋頂光伏并網系統(tǒng)
裝機容量：10kW
光伏組件：330Wp單晶硅組件，30塊
逆變器：華為 SUN2000-10KTL-M1
額定功率：10kW
輸入電壓范圍：200V - 1000V DC
輸出電壓：230V AC
最大效率：98.5%
MPPT數(shù)：2
最大輸入電流：32A
防護等級：IP65
工作溫度范圍：-25°C 至 60°C
重量：22kg
2. 離網光伏發(fā)電系統(tǒng)
2.1 主要特點
獨立運行：系統(tǒng)完全獨立于電網，適用于偏遠地區(qū)或電網不穩(wěn)定的地方。
配備儲能：必須配備電池儲能系統(tǒng)，以存儲多余的電能。
能量管理：需要能量管理系統(tǒng)來優(yōu)化電能的使用和存儲。
復雜度較高：系統(tǒng)結構較為復雜，維護成本較高。
2.2 示例
項目名稱：農村離網光伏系統(tǒng)
裝機容量：5kW
光伏組件：200Wp多晶硅組件，25塊
逆變器：陽光電源 SG5000D
額定功率：5kW
輸入電壓范圍：100V - 500V DC
輸出電壓：230V AC
最大效率：97%
電池類型：鉛酸電池
電池容量：20kWh
最大充放電電流：20A
防護等級：IP65
工作溫度范圍：-20°C 至 50°C
重量：35kg
3. 并離網光伏發(fā)電系統(tǒng)
3.1 主要特點
雙模式運行：系統(tǒng)在并網和離網模式之間切換，提高系統(tǒng)的靈活性和可靠性。
配備儲能：需要配備電池儲能系統(tǒng)，支持離網模式下的電能供應。
能量管理：需要先進的能量管理系統(tǒng)，自動切換運行模式。
復雜度適中：系統(tǒng)結構比離網系統(tǒng)簡單，但比并網系統(tǒng)復雜。
3.2 示例
項目名稱：商業(yè)樓宇并離網光伏系統(tǒng)
裝機容量：50kW
光伏組件：330Wp單晶硅組件，150塊
逆變器：華為 SUN2000-50KTL-M1
額定功率：50kW
輸入電壓范圍：200V - 1000V DC
輸出電壓：230V / 400V AC
最大效率：98.5%
MPPT數(shù)：4
最大輸入電流：64A
防護等級：IP65
工作溫度范圍：-25°C 至 60°C
重量：45kg
儲能系統(tǒng)：50kWh鋰離子電池
4. 微電網光伏發(fā)電系統(tǒng)
4.1 主要特點
多能互補：結合光伏、風能、柴油發(fā)電機等多種能源形式，實現(xiàn)多能互補。
自主運行：系統(tǒng)可獨立運行，也可并入主電網，提高能源利用效率。
智能管理：需要智能能量管理系統(tǒng)，優(yōu)化能源的分配和使用。
復雜度最高：系統(tǒng)結構最為復雜，技術要求高。
4.2 示例
項目名稱：工業(yè)園區(qū)微電網系統(tǒng)
裝機容量：100kW光伏 + 50kW風力發(fā)電 + 50kW柴油發(fā)電機
光伏組件：330Wp單晶硅組件，300塊
風力發(fā)電機：50kW風力發(fā)電機，2臺
柴油發(fā)電機：50kW柴油發(fā)電機，1臺
逆變器：陽光電源 SG100K-DT
額定功率：100kW
輸入電壓范圍：200V - 500V DC
輸出電壓：230V / 400V AC
最大效率：98%
電池類型：鋰離子電池
電池容量：100kWh
最大充放電電流：40A
防護等級：IP65
工作溫度范圍：-20°C 至 50°C
重量：70kg
能量管理系統(tǒng)：具備實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、自動調度等功能
綜合示例
為一個商業(yè)樓宇設計一個50kW的并離網光伏發(fā)電系統(tǒng)：
光伏組件
型號：330Wp單晶硅組件
數(shù)量：150塊
總裝機容量：50kW
逆變器
型號：華為 SUN2000-50KTL-M1
額定功率：50kW
輸入電壓范圍：200V - 1000V DC
輸出電壓：230V / 400V AC
最大效率：98.5%
MPPT數(shù)：4
最大輸入電流：64A
防護等級：IP65
工作溫度范圍：-25°C 至 60°C
重量：45kg
儲能系統(tǒng)
電池類型：鋰離子電池
電池容量：50kWh
最大充放電電流：40A
能量管理系統(tǒng)
功能：實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、自動調度
接口：Modbus、Ethernet
分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)如何實現(xiàn)并離網切換
1. 關鍵技術
1.1 并離網逆變器
雙模式運行：并離網逆變器能夠同時支持并網和離網模式。
自動切換：內置智能控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)電網狀態(tài)自動切換運行模式。
能量管理：具備能量管理功能，優(yōu)化電能的使用和存儲。
1.2 能量管理系統(tǒng)（EMS）
實時監(jiān)測：監(jiān)測電網狀態(tài)、光伏系統(tǒng)輸出、電池狀態(tài)等。
智能調度：根據(jù)實時數(shù)據(jù)和預設策略，自動調度系統(tǒng)運行模式。
通信接口：支持多種通信協(xié)議（如Modbus、Ethernet等），實現(xiàn)系統(tǒng)集成和遠程監(jiān)控。
1.3 儲能系統(tǒng)
電池管理：確保電池的充放電過程安全、高效。
能量存儲：在并網模式下存儲多余電能，在離網模式下提供備用電源。
2. 實現(xiàn)步驟
2.1 系統(tǒng)設計
確定系統(tǒng)規(guī)模：根據(jù)負載需求和光伏組件數(shù)量，確定系統(tǒng)的總裝機容量和儲能容量。
選擇設備：選擇具備并離網切換功能的逆變器、能量管理系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)。
2.2 安裝和配置
安裝光伏組件：安裝光伏組件，確保其朝向和傾斜角度最大化光照利用率。
安裝逆變器：安裝并離網逆變器，連接光伏組件和儲能系統(tǒng)。
安裝儲能系統(tǒng)：安裝電池儲能系統(tǒng)，連接逆變器和負載。
配置能量管理系統(tǒng)：安裝和配置能量管理系統(tǒng)，設置運行參數(shù)和切換邏輯。
2.3 測試和調試
并網測試：在電網正常情況下，測試系統(tǒng)的并網運行狀態(tài)，確保輸出電能符合電網標準。
離網測試：模擬電網故障，測試系統(tǒng)的離網運行狀態(tài)，確保電池能夠提供穩(wěn)定的電能供應。
切換測試：測試系統(tǒng)的自動切換功能，確保在電網故障時能夠快速切換到離網模式。
3. 具體示例
為一個商業(yè)樓宇設計一個50kW的并離網光伏發(fā)電系統(tǒng)：
光伏組件
型號：330Wp單晶硅組件
數(shù)量：150塊
總裝機容量：50kW
逆變器
型號：華為 SUN2000-50KTL-M1
額定功率：50kW
輸入電壓范圍：200V - 1000V DC
輸出電壓：230V / 400V AC
最大效率：98.5%
MPPT數(shù)：4
最大輸入電流：64A
防護等級：IP65
工作溫度范圍：-25°C 至 60°C
重量：45kg
并離網切換功能：支持并網和離網模式，具備自動切換功能
儲能系統(tǒng)
電池類型：鋰離子電池
電池容量：50kWh
最大充放電電流：40A
能量管理系統(tǒng)
型號：華為 FusionSolar EMS
功能：實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、自動調度
通信接口：Modbus、Ethernet
切換邏輯：當檢測到電網故障時，自動切換到離網模式；當電網恢復正常時，自動切換回并網模式
4. 實現(xiàn)細節(jié)
4.1 并網模式
運行狀態(tài)：光伏系統(tǒng)產生的電能優(yōu)先供給負載，多余電能并入電網。
能量管理：能量管理系統(tǒng)監(jiān)測光伏系統(tǒng)輸出和負載需求，確保電能的合理分配。
保護功能：逆變器具備防孤島保護功能，確保電網安全。
4.2 離網模式
運行狀態(tài)：當電網故障或需要時，逆變器自動切換到離網模式，光伏系統(tǒng)產生的電能和電池儲能系統(tǒng)共同供給負載。
能量管理：能量管理系統(tǒng)優(yōu)化電池充放電過程，確保電能的高效利用。
保護功能：逆變器和電池管理系統(tǒng)具備過載、短路、過熱等保護功能，確保系統(tǒng)安全。
4.3 自動切換
檢測機制：能量管理系統(tǒng)實時監(jiān)測電網狀態(tài)，當檢測到電網故障時，發(fā)出切換指令。
切換過程：逆變器收到切換指令后，迅速切換到離網模式，確保負載不間斷供電。
恢復機制：當電網恢復正常時，能量管理系統(tǒng)發(fā)出恢復指令，逆變器自動切換回并網模式。
