并网、离网与混合光伏系统的区别
比较三种光伏系统的运行方式、停电响应、相对费用和适用场景,并通过交互图观察变化。
利用太阳能的三种方式
所有系统都从光伏组件产生直流电开始。区别在于这些能量是送入电网、储存在电池中,还是两者兼用。这一选择影响初期费用、维护内容,以及供电公司停电时哪些负载能够继续运行。选择前应先明确主要目标:降低电费、为无电网场所供电,还是兼顾自用与备用电源。
并网型
连接公共电网
- 组件
- 逆变器
- 电表
- 电网
- 每kWp成本通常较低
- 无需维护蓄电池
- 余电结算取决于当地制度和合同
- 停电时常规并网输出停止,防止孤岛运行
离网型
不依赖公共电网
- 组件
- 控制器
- 电池组
- 逆变器
- 没有电网也能使用
- 适合农场与偏远地点
- 需按日照最差的月份设计
- 通常需要较大的电池组
混合型
电网、光伏与电池结合
- 组件
- 混合逆变器
- 蓄电池
- 电网
- 具备适用备用功能时可在停电期间供电
- 可在高电价时段使用蓄电池
- 成本取决于系统配置和电池容量
- 备用输出仅覆盖所连接且未超额的回路
电网停电时会发生什么
停电响应是三者的重要区别。并网运行会停止,以免向已停电的线路反送电,危及检修人员。离网系统本来就与电网分离,因此不受电网停电影响。混合系统只有在设备支持备用功能、并安装合适的切换和隔离装置时,才能给指定回路继续供电。
三种方式对比
| 并网型 | 离网型 | 混合型 | |
|---|---|---|---|
| 公共电网 | 需要 | 不使用 | 使用,也可配备备用供电 |
| 蓄电池 | 不需要 | 需要,容量较大 | 按用途选择容量 |
| 停电响应 | 并网输出停止 | 继续运行 | 备用回路继续运行 |
| 相对费用 | 较低 | 较高 | 视配置而定 |
| 主要用途 | 降低电费 | 无电网场所 | 自发自用与停电保障 |
长期费用与维护
≈ 0并网系统没有电池维护费用,但仍需清洁和检查接头
10年以上逆变器更换周期的一个示例,取决于产品和使用条件
10年以上日常使用LiFePO4的寿命示例,应核对保修条件
50%铅酸电池常用的放电深度参考值
比较含电池的报价时,应看整个寿命周期内每输出1 kWh的成本,而不只看购买价格。铅酸电池初购可能更便宜,但使用容量、更换次数和维护要求会改变总费用。这里的寿命仅为参考,不是保修承诺;温度、放电深度和循环次数都会影响结果。
如何选择
- 现场没有电网,或电网供电极不可靠?是 → 离网型按日照最不利的月份设计,并考虑连续阴天。
- 停电会影响居家办公、冰柜或水泵?是 → 混合型为关键回路规划备用供电。
- 并网型适合不装电池、优先提高自用率的方案。以后增加储能可能需要更换逆变器或添加耦合设备。
把不同方案画出来,便于与施工人员和家人讨论需求。下方是完整混合系统的概念示例。明确关键负载、期望供电时间和设备限制后,再让专业人员按当地供电规格与接入要求完成实际设计。
使用Editor Solar绘制系统图
下方是已载入本文示例的Editor Solar编辑器。您可以移动设备、修改标签、连接部件,并导出为PNG、SVG或PDF。所有操作都在浏览器中进行,无需付费。
动手试试: 添加关键负载配电箱,把停电期间需要维持的回路单独划分。标注EPS功能及此逆变器需要的切换附件。
现成模板: 并网光伏系统图 · 混合逆变器、电池与电网系统图