离网光伏发电系统的工作过程和应用

  一、离网光伏发电系统的工作过程  

当阳光充足时，光伏组件产生的直流电流，在控制器的分配下，一部分直流电流被传送至逆变器转化为交流电流供给至交流负载或直接供给至直流负载，另一部分直流电流被传送至蓄电池（储能电池），为蓄电池充电。  



图片来源：中国慕课大学《光伏发电工程技术》  

当阳光不充足时，光伏组件无法产生足够的电流供给负载或为蓄电池充电。此时，蓄电池向控制器输送直流电流，通过控制器的直流电流通过逆变器转化为交流电供给至交流负载或直接供给至直流负载。  



图片来源：中国慕课大学《光伏发电工程技术》    

二、离网光伏发电系统的优缺点  

优点：相比于并网光伏发电系统，离网光伏发电系统属于孤立的发电系统，可解决无电地区的供电问题，也可使部分电器件脱离公共电网，减轻公共电网的供电压力。  

缺点：因为不与公共电网连接，所以相比于并网光伏发电系统，若长时间无阳光照射，离网光伏发电系统可能出现无法供电的现象。    

三、离网光伏发电系统的应用  

离网光伏发电系统被广泛应用于山区、无电区、海岛、通讯基站等离城市较远的应用场景，城市内的离网光伏发电系统应用场景包括：太阳能交通灯、太阳能路灯、太阳能草坪灯等。

下文以太阳能路灯为例说明离网光伏发电系统的应用方式。  

太阳能路灯具有全自动工作、无需交流供电（直流供电和控制）、稳定性好、寿命长、发光效率高、安装维护简便（无需铺设线缆）、安全性能高、节能环保、经济实用（无电费）等的特点。  

太阳能路灯可被广泛应用于城市主次干道、小区、工厂、旅游景点、停车场等。  

太阳能路灯系统主要包括：含驱动的LED光源（根据网络资料：驱动可被理解为电源转换器，因为现行的工频电源和常见的电池电源均不适合为LED光源供电，所以LED光源需通过驱动将工频电源或电池电源转化为合适的电源）、太阳能电池板（光伏组件）、蓄电池、太阳能路灯控制器、路灯灯杆、辅料线材等。  

其中，LED光源一般为大功率的LED光源；光伏组件一般为单晶硅光伏组件或多晶硅光伏组件；太阳能路灯控制器一般放置于路灯灯杆内，太阳能路灯控制器一般具有光控、时控、防雷、温度补偿、过充保护、过放保护、反接保护功能，更高级的太阳能路灯控制器具有四季调整亮灯时间功能、半功率功能、智能充放电功能；可选择的蓄电池包括阀控式铅酸蓄电池、胶体蓄电池、锂离子电池等，蓄电池一般被放置于地下或蓄电池保温箱内。  

太阳能路灯的工作过程：日间，在智能控制器的控制下，太阳能电池板经过太阳光的照射，吸收太阳能并转换成电能为蓄电池充电。夜晚，蓄电池为LED光源供电，实现照明功能。  

审核编辑：刘清