離網光伏發電系統是指不依賴電網運行的光伏發電系統，離網光伏發電系統與公共電網之間沒有聯系，也被稱為獨立光伏發電系統。

離網光伏發電系統的組成主要包括：光伏組件、光伏控制器、儲能電池等。若需為交流負載供電，則需配置交流逆變器。



圖片來源：中國慕課大學《光伏發電工程技術》

一、光伏組件

光伏組件也被稱為太陽能電池板，由太陽能電池片串聯后封裝而成，是光伏發電系統的核心部分。其作用是將光能轉化為電能。

因為一塊光伏組件可提供的電壓和功率有限，所以當所需的電壓和功率較大時，需將多個光伏組件串并聯組成光伏陣列滿足需求。

光伏組件可被分為晶硅光伏組件和薄膜光伏組件。晶硅光伏組件可被分為單晶硅光伏組件和多晶硅光伏組件。一般，商用光伏組件為晶硅光伏組件。

二、儲能電池

儲能電池的作用是儲存光伏組件發電電能，并隨時為負載供電。光伏發電系統對儲能電池的基本要求包括：

（1）使用壽命長。根據《GB/T22473.1-2021儲能用蓄電池 第1部分：光伏離網應用技術條件》（下文簡稱“標準”）的規定，儲能電池的使用壽命需不少于3年。

（2）深放電能力強。根據百度百科，深放電是指儲能電池放出額定容量80%左右電量時的放電。

（3）充電效率高。標準對各種電池在各種剩余電量條件下的充電效率的要求如圖一所示。例如：鉛酸蓄電池在SOC（剩余電量）為90%時，充電效率需不小于85%。



圖一，圖片來源：《GB/T22473.1-2021儲能用蓄電池 第1部分：光伏離網應用技術條件》

（4）維護少或免維護

（5）價格低廉

（6）工作范圍寬。

個人理解：工作范圍寬是指儲能電池可于較寬范圍的環境溫度、相對濕度、海拔高度運行。標準中對各種儲能電池可運行環境的規定如圖二所示。



圖二，圖片來源：《GB/T22473.1-2021儲能用蓄電池 第1部分：光伏離網應用技術條件》

一般，光伏組件的儲能電池選用閥控式鉛酸蓄電池、膠體蓄電池。光伏組件的儲能電池也可選用三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池，但此二者造價較高。

三、光伏控制器

光伏控制器的作用是使光伏組件和儲能電池高效、安全、可靠工作，以達到能量最大使用效率和延長儲能電池的使用壽命。

光伏控制器可自動防止儲能電池過充電和過放電。因為儲能電池的循環充放電次數和放電深度決定儲能電池的使用壽命，所以光伏發電系統中需要可控制儲能電池過充電或過放電的控制器。

四、光伏逆變器

逆變器的作用是將直流電轉化為交流電。因為太陽能電池（光伏組件）和儲能電池均為直流電源，所以當光伏發電系統為交流負載供電時，系統內需被安裝逆變器。

五、光伏控制逆變一體機

中小型離網光伏發電系統的組成可能包括光伏控制逆變一體機。光伏控制逆變一體機集成了充放電控制和逆變轉換功能，可替換離網光伏發電系統的控制器和逆變器。






審核編輯：劉清