項目概述

該項目位于莫桑比克，由于電網覆蓋率低，國家整體電力普及率僅為31.1%，而該項目所在地的電力接入率甚至不到1%。莫桑比克的電力供應主要依賴水力發電，但由于國土面積廣闊且人口分布稀疏，水電站的電力輸送和分配成本高昂，難以大規模覆蓋全國。因此，離網光伏發電成為最優選擇，以確保偏遠地區居民能夠獲得穩定的電力供應。

晶科儲能微電網解決方案通過光伏（PV）系統采集太陽能，為當地居民提供電力，同時結合儲能系統（ESS）存儲多余電量，彌補光伏發電的間歇性，確保全天候供電。

直流耦合微電網系統單線圖

解決方案

本項目采用945kWh磷酸鐵鋰（LFP）電池儲能系統、250kW混合功率轉換系統（PCS）、250kW直流-直流轉換器（DC-DC Converter）、200kWp光伏系統、100 kVA柴油發電機（DG），以及能源管理系統（EMS），在撒哈拉以南非洲成功打造了一套高效的混合微電網解決方案。其主要優勢包括：

A高效直流耦合模式

白天，光伏系統通過直流-直流轉換器直接為社區負載供電，同時為電池充電，無需額外配置光伏逆變器。這種直流耦合設計可提高整體系統效率，并降低資本支出（CAPEX）。夜間，儲能電池為社區供電，顯著減少柴油發電機的使用。當電池電量耗盡時，EMS將自動啟動柴油發電機（DG），實現無縫電力轉換，確保供電穩定。

B構網PCS

本項目采用構網（Grid-forming，GFM）PCS以保障持續供電。構網PCS的工作方式類似于同步發電機，能夠獨立供電或與其他同步電機（如柴油發電機DG）協同運行。在DG斷開時，構網PCS可維持系統穩定運行，并在DG重新接入后平穩過渡，確保系統穩定性。

C智能靜態轉換開關

本項目配備了智能靜態切換開關（Static Transfer Switch, STS），該設備可在兩路獨立的交流電源之間自動切換，以保障關鍵負載供電不中斷。借助STS和微電網的實時監測功能，切換時間控制在20ms以內，使負載無感知供電變化，確保系統運行的連續性。

直流耦合微電網系統拓撲結構圖

運行模式

在本項目中，儲能系統（ESS）的目標是最大化光伏（PV）發電的利用，同時最小化對柴油發電機（DG）的依賴。因此，電池將優先利用光伏發電進行充電，并在可允許的放電深度（DoD）范圍內進行放電。

白天，光伏系統為負載提供所需電力，并將多余電量用于電池充電。EMS（能源管理系統）會實時監控能量流，并調節PCS（功率轉換系統）以維持能量流和充電過程的平衡。

當光伏發電量下降時，PCS將自動增加輸出功率，以滿足負載需求。

夜間，儲能系統釋放電能，為負載供電。當電池的荷電狀態（SoC）降至最低閾值時，EMS會自動啟動柴油發電機（DG）無縫接管供電，確保電力不中斷。

以下圖例展示了典型的能量流動路徑以及日常發電數據：

Jinko ESS云端儲能系統有功功率對比圖

客戶收益

微電網是一種本地獨立運行的電力系統，可以在脫離傳統電網的情況下，向小規模社區或特定地點（如大學校園、醫院或商業綜合體）提供穩定的電力供應。在DC耦合光伏（PV）+儲能系統（ESS）微電網的應用中，以下關鍵點值得關注：

更高的能源效率、更可靠的電力供應、更加簡化的基礎設施

A更高的能源利用率

DC耦合光伏+儲能系統（PV-ESS）能夠最大化可再生能源的使用，這對微電網尤為重要。它不僅提高了能源自給率，還減少了對柴油發電機或傳統電網的依賴，降低了運行成本。

B更可靠、更穩定的供電

DC耦合系統能夠直接存儲光伏發電的多余電能，避免了DC/AC轉換帶來的能量損失。這種架構減少了系統中的部件數量，降低了故障風險，從而提高了電力供應的穩定性。此外，高效DC/DC轉換器具備良好的兼容性，便于更換和未來的系統擴展。

C基礎設施簡化

微電網通常需要多種能源系統、儲能設備、和復雜的控制方案。而 DC 耦合系統組件更少、能量轉換環節更少，簡化了集成和管理。晶科提供完整的光伏+儲能系統解決方案，涵蓋從設備供應到調試的全過程，現場土建需求較少，大幅降低客戶的安裝成本和施工難度。

在微電網應用中，DC 耦合光伏 + 儲能系統（PV-ESS）效率提升、成本節約和靈活性方面具有顯著優勢，進一步增強了微電網的穩定性與可持續性。這種集成方案能夠助力微電網實現長期可靠、可持續、高效的能源供應目標，為社區提供穩定的清潔能源解決方案。

靈活的能源管理

A更智能的能量存儲與釋放

相比于傳統的光伏逆變器，DC耦合系統依靠內置的DC/DC轉換器，可以更靈活、更高效地管理儲能系統的充放電策略，從而優化微電網的整體能量使用。

B穩定的電壓與功率調控

系統在設計時充分考慮了電壓管理，確保光伏陣列與儲能系統的兼容性，使整個系統能夠在安全且高效的參數范圍內運行。