太陽能光伏發電，這一術語涵蓋了光伏太陽能發電、太陽能光伏發電係統以及太陽能光伏發電站等多個稱謂，它實際上是一種巧妙地將光能直接轉化為電能的技術。這項技術依賴於半導體界麵的光生伏特效應，即當光子撞擊半導體材料時，能夠激發出電子並形成電流。這種轉換過程無需經過熱能的中間環節，因此具有極高的能量轉換效率。

根據市麵上現有的光伏發電項目，結合不同的應用場景，太陽能光伏發電係統可以大致分為四種類型：並網發電係統、離網發電係統、並離網儲能係統和多種能源混合微網係統。今天我們就一起來簡單地了解一下這四大發電係統的組成及原理。

▌01 離網和並網的差異

兩者主要區別在於是否依賴外部電網。光伏並網係統依賴於電網，采用“自發自用，餘電上網”或“全額上網”的工作模式，在停電情況下不運行;而離網係統不依賴於電網，依靠“邊儲邊用”或“先儲後用”的工作模式，不受停電影響。

▌02 並網發電係統的組成及原理

由光伏組件、並網逆變器、負載、雙向電表、並網櫃和電網組成。

原理是將光伏組件產生的直流電通過逆變器轉化為交流電，再供給到負載和接入電網。這樣，滿足家庭負載的同時，多餘的電還可以賣入電網。

▼ 並網發電係統示意圖

特點：

1、與電網連接，電量部分或全部上傳電網。

2、電網停電，光伏發電也停止。因為逆變器都有防孤島，也就是電網公司要求：電網停電，光伏電也必須立刻斷電，主要是安全考慮。

3、晚上居民還是依靠市電。

4、沒有儲能裝置。

▌03 離網發電係統的組成及原理

和並網發電係統相對的，就是離網發電係統，由光伏組件、離網逆變器、蓄電池、負載等構成。比較先進方案中已經將逆變器+蓄電池集成為一體設備，如優能電氣的UFox係列離網儲能一體機。離網發電係統可以不依賴電網而獨立運行，一般應用於偏僻地區、無電區、海島、通訊基站和路燈等。

▼ 分體式離網發電係統示意圖

▲ 一體式離網發電係統示意圖

在有光照時將太陽能轉化為電能，通過離網逆變器給負載供電，或給蓄電池充電。或在沒有光伏的情況下，也可以通過電網對蓄電池進行充電；在無光照時或電網停電時，可將蓄電池的電通過逆變器給交流負載供電。

特點：

1、不依靠電網的獨立係統。也就是，不管有沒有市電，隻要有太陽光照滿足，離網係統就可以獨立工作，就可以獨立提供電能。

2、必須有儲能設備，也就是必須需要蓄電池，不然晚上或陰雨天無法工作。

3、可以不接光伏。

▌ 04 並離網儲能係統的組成及原理

由光伏組件、並離網混合逆變器、蓄電池、負載等構成。現在也有比較先進方案是將並離網混合逆變器+電池係統集成一體，例如優能的UHome係列並離網儲能一體機。並離網儲能係統廣泛應用於經常停電或光伏自發自用不能餘電上網、自用電價比上網電價貴、波峰電價比波穀電價貴等場景。

並離網儲能係統示意圖

白天有光的情況下，通過離並混合逆變器優先供給負載用電，多餘的電存儲到蓄電池中；晚上的時候，蓄電池通過離並網混合逆變器為負載進行供電。同時，可以設置充放電時間，以實現電價的峰平穀調節。當電網斷電時，係統會自動切換為離網模式，保證用戶供電需求。

特點：

1、兼具離、並網係統優勢，可以並網賣電，而在電網斷電時也可以正常運行。

2、無電網情況下，必須有電池才能運行。

3、可以不接光伏，作為離網係統，進行電價削峰填穀或應急備電用。

▌04 微網係統的組成及原理

由分布式電源（光伏/風電/柴油）、負載、儲能係統和控製裝置構成的配電網絡。可將分散能源就地轉化為電能，然後就近供給本地負載。

▲ 微網混合能源係統示意圖

微電網係統是一種能夠自我控製、保護和管理的自治係統，不僅可以與外部電網並網接入，也可以孤立運行，極大程度上解決了分布式電源並網問題，促進分布式電源與可再生能源的大規模接入，是一種對負荷多種能源形式的高效供給，實現主動式配電網的智能電網係統。

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