典型离网系统中的主要设备有光伏组件、离网逆变器、胶体蓄电池组、太阳能控制器、配电箱、用电负载;最精简的离网系统也可以只包含:光伏组件,离网控制逆变器一体机、胶体蓄电池。光伏组件接入到太阳能控制器后,首先满足负载使用,之后将多余的电量存储于电池中,以备夜间及阴雨天使用,如果蓄电池电量耗尽,大部分逆变器还可以接入市电或柴油发电机作为备用能源,从而确保负载不会因缺电而受到影响。

光伏离网系统与并网发电系统不同,其设计需考虑用户负载大小、每日用电量以及当地气候条件等多种因素。因此,为满足客户的实际需求,我们需要选择不同的设计方案,这使得整个过程相对更为复杂。为确保离网系统能够可靠运行,做好前期的客户需求调查显得至关重要。光伏离网系统的设计主要涉及逆变器选型、组件容量设计及蓄电池容量设计:
用户需要根据实际需求明确负载类型、功率和用电时长,推算出需要建多大的系统。例如,某客户需求的一套离网系统,主要负载为1台3500W鼓风机,每天用电3小时,备电需求1天。根据这些信息,可以计算出负载功率为3.5KW,1天耗电量为10.5kWh。
离网逆变器的选型对于系统设计同样至关重要。早期离网系统控制部分由MPPT控制器+DC/AC转换器执行,而目前主流厂家推荐使用逆变器+控制器一体机,例如尚科的BP系列离网逆变器。在选择合适的离网逆变器时,需要确保逆变器的输出能够覆盖负载的额定功率,并留有一定裕量以提高系统可靠性。以上述案例负载为例,额定功率为3.5kW,可以选择 5000离网逆变器,其输出功率为5kW,能够满足该负载的供电需求。
然而,无论是胶体电池还是锂离子类电池,都存在一个放电深度(DoD)的概念或特性,这是必须考虑的因素。也就是说,存入蓄电池中的电不能每次都完全释放,只能释放一部分,否则会对蓄电池造成损害,导致电池过早失效。

