太阳能离网发电系统技术方案

农村饮用水消毒光伏储能系统

一、  太阳能离网系统主要组成：

      离网型光伏发电系统广泛应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等应用场所。系统一般由太阳电池组件组成的光伏方阵、太阳能控制逆变一体机、蓄电池组、负载等构成。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能控制逆变一体机给负载供电，同时给蓄电池组充电；在无光照时，由蓄电池给太阳能控制逆变一体机供电，再给交流负载供电。

图1 离网型光伏发电系统示意图

(1) 太阳电池组件 

      是太阳能供电系统中的主要部分，也是太阳能供电系统中价值**的部件，其作用是将太阳的辐射能量转换为直流电能； 

(2) 太阳能控制逆变一体机

      主要功能分为2部分，MPPT太阳能控制器和DC/AC逆变器，其作用是对太阳能电池组件所发的电能进行调节和控制，**限度地对蓄电池进行充电，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。同时把组件和蓄电池的直流电逆变成交流电，给交流负载使用。在温差较大的地方，光伏控制器应具备温度补偿的功能。 

(3) 蓄电池组 

      其主要任务是贮能，以便在夜间或阴雨天保证负载用电。 

二、项目说明：

2.1农村饮用水池说明：

     本项目农村饮用水池建造地处偏僻，海拔较高，作为每个村镇的日常饮用水，因此需要安全、洁净、环保的水质，现场设计有消毒饮用水设备，没有电源，市电申报与安装成本太高，所以，光伏离网发电系统是**选择。

      光伏离网发电系统性价比高，安装简单，安全持久运作，现场饮用水消毒设备功率是40W，24小时运作，每天需要电量0.96度电，设计需要保留一天阴雨天。

2.2光伏离网设备组成：

       光伏离网设备由光伏组件，光伏支架，离网逆控一体机，蓄电池，电箱组成。根据设备要求，设计光伏组件是200W/块，离网逆控一体机选用FJX-500W，输出是220V电压，蓄电池选用12V，200AH，保证连续两天正常工作:。

 2.3 蓄电池介绍 ：

      蓄储能电池及器件是太阳能光伏发电系统不可缺少的存储能电能的部件，其主要功能是存储光伏发电系统的电能，并在日照量不足，夜间以及应急状态下为负载供电。常用的储能电池有铅酸蓄电池，碱性蓄电池，锂电池，超级电容，它们分别应用于不同场合或者产品中，目前应用最广是铅酸蓄电池，发现最快是锂电池，从19世纪50年代）开发出来至今，已经有160余年的历史，目前衍生出来很多种类，如富液铅酸电池、阀控密封铅酸电池、胶体电池，铅碳电池等。

       不同种类蓄电池的优缺点比较

      种类 优缺点

      AGM密封铅蓄电池 1.循环充电能力高，使用寿命约2-3年。2.在整个使用寿命周期内具有更高的电容量稳定性。3.低温性能更可靠。4.降低事故风险，减少环境污染风险5.维护很简单，减少深度放电。

      GEL胶体密封铅蓄电池 1、使用寿命长约5年左右。2、胶体铅酸蓄电池的自放电性能好。3、胶体铅酸蓄电池在严重缺电的情况下，抗硫化性能很明显。4、胶体铅酸蓄电池在严重放电情况下的恢复能力强。5、胶体铅酸蓄电池抗过充能力强。6、胶体铅酸蓄电池后期放电性能好。

      铅碳电池 铅碳电池使用寿命长约5-8年左右，是一种新型的超级电池，是将铅酸电池和超级电容器两者合一:既发挥了超级电容瞬间大容量充电的优点，也发挥了铅酸电池的比能量优势，且拥有非常好的充放电性能。而且由于加了碳(石墨烯)，阻止了负极硫酸盐化现象，改善了过去电池失效的一个因素，更延长了电池寿命。

锂电池 使用寿命长约10年左右，重量轻、储能容量大、功率大、无污染、寿命长、自放电系数小、温度适应范围广

      考虑到负载条件、使用环境、使用寿命及成本因素，一般选择GEL胶体铅酸免维护电池。用户千万不要因贪图便宜而选择劣质电池，因为这样做会影响整个系统的可靠性，并可能因此造成更大的损失。本公司安装的是国内一线厂家胶体铅酸电池。

       电池使用注意点：环境温度对电池的影响较大。环境温度过高，会使电池过充电产生气体；环境温度过低，则会使电池充电不足，这都会影响电池的使用寿命。因此一般要求环境温度在5-40℃左右。

2.4离网逆变器原理图和参数表：

2.5方案设计：

      客户要求：40W消毒系统，安装地点在山上水池，蓄电池存储能电量为2度

      组件：多晶200W，数量2块并联，工作电压18V，总功率400W，在该地区，平均每天能发电1.2-1.5度电，每天可用电0.96度。

      离网逆变器采用我公司FJX-500W控制逆变一体机，**输出功率为500W

该项系统极大改善当地居民饮用水消毒情况，为居民安全饮用水提供能源保障，为扶贫当地居民做贡献，光伏离网设备改善民生，用之于民。