太阳能光伏发电系统的几种形式
随着光伏发电系统的应用越来越广泛，交大光谷太阳能的业务人员接触的各行各业的客户也越来越多。在实践中，客户的需求也是各种各样的，为了帮助交大光谷太阳能的业务开发人员快速的学习光伏发电专业知识，今天，小编就和大家聊聊太阳能光伏发电系统的几种形式。
我们经常会听到光伏发电有并网和离网的说法，顾名思义，什么是并网呢？并到哪里呢？毫无疑问，就是并到公共电力。并网系统只要并网逆变器即可达成并网要求；并网系统就是指，光伏发电经过逆变器变为交流，通过升压或者直接低压侧接入电网，由电网对电能进行调度使用。
什么是离网呢？简单说就是离开公共电力独立发电供电。光伏离网系统一般使用MPPT/PWM控制器给蓄电池组充电，根据负载加DC/AC或者DC/DC逆变器。光伏发电的离网系统，光伏发电系统发出来的电存储到蓄电池，通过逆变器变为交流电供用电设备直接使用，或者不经过逆变直接供直流用电设备用电，并不与电网相连。
并网和离网的说法，作为专业人员来说稍显粗糙。在实践应用中，根据不同的应用场合，太阳能光伏发电系统一般分为并网光伏发电系统、离网光伏发电系统、并离网光伏发电系统、并网储能光伏发电系统和多能互补智慧能源系统五种。目前，交大光谷太阳能工程技术研究中心主要对并离网光伏发电系统、并网储能光伏发电系统和多能互补智慧能源系统进行研究和系统优化。下面，我们针对这5种太阳能光伏发电系统形式逐一分析。
1、并网光伏发电系统
并网光伏发电系统的应用场景，公共电力供应正常，并网方便，光伏发的电可出售给公共电网。并网光伏发电系统主要有两种上网模式，一个是“自发自用、余电上网”，另一个是“全额上网”。一般分布式光伏发电系统主要采用“自发自用、余电上网”模式，太阳能电池产生的电优先给负载，当负载用不完后，多余的电送入电网，当供给负载电量不够时，电网和光伏系统可以同时给负载供电。光伏并网系统由组件、并网逆变器、光伏电表、负载、双向电表、并网柜和电网组成，光伏组件由光照产生直流电经过逆变器转换成交流电供给负载和送入电网。
2、离网光伏发电系统
离网光伏发电系统的应用场景为偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等，目前，交大光谷太阳能国际贸易部销售到非洲、东南亚、中东、拉丁美洲等欠发达国家的光伏发电系统主要为离网光伏发电系统。离网发电系统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，同时给蓄电池充电；在无光照时，由蓄电池通过逆变器给交流负载供电。系统一般由光伏组件、太阳能控制器、逆变器、蓄电池、负载等构成。
3、并离网光伏发电系统
并离网光伏发电系统的应用场景为经常停电，或者光伏自发自用不能余电上网、自用电价比上网电价贵很多、波峰电价比波谷电价贵很多的场所。该系统的好处是可获得政府补贴，在公共电力断电时系统可以独立发电供电。并离网光伏发电系统的工作原理为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。该系统相比并网发电系统，增加了充放电控制器和蓄电池，在电网停电时，光伏系统还可以继续工作，逆变器可以切换成离网工作模式，给负载供电。系统由光伏组件、太阳能并离网一体机、蓄电池、负载等构成。
4、并网储能光伏发电系统
并网储能光伏发电系统的应用场景，光储充电站、工业园区、数据中心、通信基站、变电站、火电厂、风电场、热电厂、地铁、有轨电车、港口岸、医院、银行、商场、酒店、政务楼宇、军区营地、社区健身场馆、田园生态园区、大型活动晚会现场、足球俱乐部、动物园、流动警务室、流动哨所、石油井、岛屿等。
光储充一体化，目前是比较普遍的应用场景，一方面缓解了充电高峰时充电桩大电流充电对区域电网的冲击，另一方面通过峰谷差价，给充电站带来了非常可观的收益。
并网储能光伏发电系统，能够存储多余的发电量，提高自发自用的比例。
系统由光伏组件、太阳能控制器、蓄电池、并网储能逆变器、电流检测装置、负载等构成。当太阳能功率小于负载功率时，系统由太阳能和电网一起供电，当太阳能功率大于负载功率时，太阳能一部分给负载供电，一部分通过控制器将用不完的电储存起来。
5、多能互补智慧能源系统
多能互补智慧能源系统为智慧城市、智慧社区、智慧园区等适用微电网的应用场景提供优质高效的清洁电力。微电网（Micro-Grid），是一种新型网结构，由分布式电源、负荷、储能系统和控制装置构成的配电网络。可将分散能源就地转换为电能，然后就近供给本地负载。微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。
微电网是将多种类型的分布式电源有效组合在一起，实现多种能源互补，提高能源利用率。能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，是实现主动式配电网的一种有效方式，是传统电网向智能电网过渡。
微网系统由光伏组件、并网逆变器、PCS双向变流器、智能切换开关、蓄电池、发电机、负载等构成。光伏组件在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过逆变器给负载供电，同时通过PCS双向变流器给蓄电池组充电；在无光照时，由蓄电池通过PCS双向变流器向负载供电。
交大光谷多能互补智慧能源系统智慧能源以现代信息技术为核心工具，借助区块链技术、大数据技术、云平台技术等新兴信息技术构建能源发展的智慧环境，形成能源发展的新模式和新范式，进而为促进新能源消纳、构建安全高效电力市场、提升电力系统能效等问题提供全新解决方案。
区块链技术
区块链技术是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术在互联网时代的创新应用，具有去中心化、信息共享、记录不可逆、参与者匿名和信息可追溯等技术特点
区块链技术的应用可为智慧能源发展过程中的数据安全、多主体协同、信息融通等问题提供全新技术解决方案，可为我国弃风弃光现象的缓解、综合能源服务的发展及电力市场智能化交易体系的构建提供全新可能。
支撑高比例新能源消纳缓解弃风弃光。依托区块链技术去中心化、信息共享、信息可追溯等技术特点，一方面可简化新能源电力交易流程，降低分布式新能源电力交易成本，有效支撑多元主体间点对点、实时、自主微平衡交易；另一方面区块链技术分布式记账技术可为能源产品、能源金融等产品交易市场提供可信保障，助力绿色能源认证、绿色证书交易等新型商业模式发展，促进能源电力领域的市场主体创新能源生产与服务模式，支撑高比例新能源高效消纳。
（Plusieurs formes de systèmes photovoltaïques solaires
Avec l'application de plus en plus répandue du système de production d'énergie photovoltaïque, le personnel d'affaires de l'énergie solaire de Jiaoda Optical Valley est en contact avec de plus en plus de clients de tous les secteurs de la vie.
Dans la pratique, les besoins des clients sont également divers, afin d'aider les développeurs d'entreprise de Jiaoda Optical Valley Solar à apprendre rapidement l'expertise en production d'énergie photovoltaïque, aujourd'hui, XiaoBian et tout le
monde discutent de plusieurs formes de systèmes de production d'énergie photovoltaïque solaire.
Nous entendons souvent parler de la connexion au réseau et de la déconnexion de la production d'énergie photovoltaïque. Comme son nom l'indique, qu'est - ce que la connexion au réseau? Et où? Il ne fait aucun doute qu'il est relié à l'électricité
publique. Tant que l'onduleur connecté au réseau peut satisfaire aux exigences de connexion au réseau; Le système connecté au réseau signifie que la production d'énergie photovoltaïque est convertie en courant alternatif par l'intermédiaire d'un onduleur
et connectée au réseau électrique par l'intermédiaire d'un Boost ou d'un côté basse tension direct, et que l'énergie électrique est distribuée et utilisée par le réseau électrique.
Qu'est - ce qu'un filet? En d'autres termes, l'électricité est produite indépendamment de l'électricité publique. Le système photovoltaïque hors réseau utilise généralement un contrôleur MPPT / PWM pour charger la batterie de stockage et ajouter
un onduleur DC / AC ou DC / DC en fonction de la charge. Le système hors réseau de production d'énergie photovoltaïque et l'électricité produite par le système de production d'énergie photovoltaïque sont stockés dans la batterie de stockage, qui est
directement utilisée par l'équipement d'alimentation en courant alternatif par l'intermédiaire de l'onduleur, ou directement utilisée par l'équipement d'alimentation en courant continu par l'intermédiaire de l'onduleur et non connectée au réseau.
La connexion au réseau et la déconnexion du réseau sont un peu grossières pour les professionnels. Dans la pratique, le système de production d'énergie photovoltaïque solaire est généralement divisé en cinq types: le système de production d'énergie
photovoltaïque connecté au réseau, le système de production d'énergie photovoltaïque hors réseau, le système de production d'énergie photovoltaïque hors réseau, le système de production d'énergie photovoltaïque de stockage d'énergie connecté au réseau
et le système d'énergie intelligente complémentaire Multi - énergie. À l'heure actuelle, le Centre de recherche sur les technologies d'ingénierie solaire de la vallée optique de l'Université Jiaotong étudie et optimise principalement le système de
production d'énergie photovoltaïque hors réseau, le système de stockage d'énergie photovoltaïque connecté au réseau et le système d'énergie intelligente complémentaire Multi - énergie. Ensuite, nous analysons chacun de ces cinq types de systèmes photovoltaïques
solaires.
1. Système de production d'énergie photovoltaïque raccordé au réseau
Scénario d'application du système de production d'énergie photovoltaïque connecté au réseau, l'alimentation électrique publique est normale, la connexion au réseau est pratique, l'énergie photovoltaïque peut être vendue au réseau public. Le
système de production d'énergie photovoltaïque connecté au réseau a principalement deux modes d'accès au réseau, l'un est « l'auto - utilisation spontanée, l'accès à l'énergie excédentaire », l'autre est « l'accès complet au réseau ». En général,
le système de production d'énergie photovoltaïque distribuée adopte principalement le mode d'auto - utilisation spontanée et de mise en réseau de l'énergie excédentaire. L'électricité produite par les cellules solaires est d'abord chargée. Lorsque
la charge n'est pas terminée, l'électricité excédentaire est envoyée au réseau électrique. Lorsque la charge d'alimentation est insuffisante, le réseau électrique et le système photovoltaïque peuvent simultanément alimenter la charge. Le système photovoltaïque
connecté au réseau se compose d'un module, d'un onduleur connecté au réseau, d'un compteur photovoltaïque, d'une charge, d'un compteur bidirectionnel, d'une armoire connectée au réseau et d'un réseau électrique. Le module photovoltaïque produit du
courant continu à partir de l'éclairage et est converti en charge d'alimentation en courant alternatif par l'onduleur et envoyé au réseau électrique.
2. Système de production d'énergie photovoltaïque hors réseau
Le scénario d'application du système de production d'énergie photovoltaïque hors réseau est la région montagneuse éloignée, la zone sans électricité, l'île, la station de base de communication et le lampadaire. Actuellement, le système de production
d'énergie photovoltaïque hors réseau est principalement vendu par le Département du commerce international de l'énergie solaire de Jiaoda Optical Valley à des pays moins développés comme l'Afrique, l'Asie du Sud - Est, le Moyen - Orient et l'Amérique
latine. Le système de production d'énergie hors réseau Convertit l'énergie solaire en énergie électrique sous l'éclairage, fournit de l'énergie à la charge par l'intermédiaire de l'onduleur intégré contrôlé par l'énergie solaire et charge simultanément
la batterie de stockage; En l'absence de lumière, la charge en courant alternatif est alimentée par la batterie à travers l'onduleur. Le système se compose généralement de modules photovoltaïques, de contrôleurs solaires, d'onduleurs, de batteries,
de charges, etc.
3. Système de production d'énergie photovoltaïque hors réseau parallèle
Le scénario d'application du système de production d'énergie photovoltaïque hors réseau est souvent une panne d'électricité, ou l'utilisation spontanée de l'énergie photovoltaïque n'est pas en mesure d'utiliser l'énergie excédentaire pour le
réseau, le prix de l'énergie pour l'utilisation personnelle est beaucoup plus élevé que le prix de l'énergie pour le réseau, et le prix de pointe est beaucoup plus élevé que le prix de vallée. L'avantage du système est qu'il est subventionné par le
Gouvernement et qu'il peut produire de l'électricité indépendamment en cas de panne d'électricité publique. Le principe de fonctionnement du système de production d'énergie photovoltaïque hors réseau est que le réseau photovoltaïque Convertit l'énergie
solaire en énergie électrique sous l'éclairage, fournit de l'énergie à la charge par l'intermédiaire d'un onduleur contrôlé par l'énergie solaire et charge simultanément la batterie de stockage. En l'absence d'éclairage, la batterie de stockage fournit
de l'énergie à l'onduleur de commande solaire intégré, puis à la charge en courant alternatif. Par rapport au système de production d'électricité raccordé au réseau, le système a ajouté un contrôleur de charge et de décharge et une batterie de stockage.
En cas de panne d'électricité, le système photovoltaïque peut continuer à fonctionner et l'onduleur peut être commuté en mode hors réseau pour alimenter la charge. Le système se compose de modules photovoltaïques, d'une machine intégrée à énergie
solaire et hors réseau, d'une batterie de stockage, d'une charge, etc.
4. Système photovoltaïque de stockage d'énergie connecté au réseau
Scénario d'application du système de production d'énergie photovoltaïque de stockage d'énergie connecté au réseau, station de recharge de stockage d'énergie photovoltaïque, parc industriel, Centre de données, station de base de communication,
sous - station, centrale thermique, parc éolien, centrale thermique, métro, tramway, Port Bank, hôpital, Banque, centre commercial, hôtel, bâtiment gouvernemental, camp de zone militaire, gymnase communautaire, parc écologique pastoral, site de grande
fête d'événements, Club de football, Zoo, salle de police mobile, poste mobile, Puits de pétrole, îles, etc.
L'intégration du stockage optique et de la charge est un scénario d'application courant. D'une part, elle atténue l'impact de la charge de courant élevé sur le réseau électrique régional pendant le pic de charge et, d'autre part, elle apporte
des avantages considérables à la station de charge par la différence de crête et de vallée.
Le système photovoltaïque de stockage d'énergie connecté au réseau peut stocker l'excédent de production d'énergie et augmenter la proportion d'auto - utilisation spontanée.
Le système se compose de modules photovoltaïques, de contrôleurs solaires, de batteries de stockage, d'onduleurs de stockage d'énergie connectés au réseau, de dispositifs de détection de courant, de charges, etc. Lorsque la puissance solaire
est inférieure à la puissance de charge, le système est alimenté par l'énergie solaire et le réseau électrique. Lorsque la puissance solaire est supérieure à la puissance de charge, une partie de l'énergie solaire fournit de l'énergie à la charge
et une partie stocke l'énergie non consommée par le Contrôleur.
5. Multi - Energy Complementary Intelligent Energy System
Le système d'énergie Intelligent Multi - énergie complémentaire fournit une énergie propre de haute qualité et efficace pour les villes intelligentes, les communautés intelligentes, les parcs intelligents et d'autres scénarios d'application
de microréseaux appropriés. Le micro - réseau est une nouvelle structure de réseau, qui se compose d'une source d'énergie distribuée, d'un système de charge, d'un système de stockage d'énergie et d'un dispositif de commande. L'énergie dispersée peut
être convertie localement en énergie électrique, puis fournie à la charge locale à proximité. Microgrid est un système autonome qui peut réaliser l'auto - contrôle, la protection et la gestion. Il peut fonctionner en parallèle avec le réseau électrique
externe ou indépendamment.
Le micro - réseau est une combinaison efficace de différents types de sources d'énergie distribuées pour réaliser la complémentarité énergétique et améliorer l'efficacité énergétique. Il peut promouvoir pleinement l'accès à grande échelle à
l'énergie distribuée et à l'énergie renouvelable et réaliser un approvisionnement fiable en diverses formes d'énergie de charge. Il s'agit d'un moyen efficace de réaliser le réseau de distribution actif et la transition du réseau traditionnel au réseau
intelligent.
Le système de micro - réseau se compose d'un module photovoltaïque, d'un onduleur connecté au réseau, d'un convertisseur bidirectionnel PCS, d'un commutateur de commutation intelligent, d'une batterie de stockage, d'un générateur, d'une charge,
etc. Les modules photovoltaïques convertissent l'énergie solaire en énergie électrique sous l'éclairage, fournissent de l'énergie à la charge par l'intermédiaire d'un onduleur et chargent la batterie de stockage par l'intermédiaire d'un convertisseur
bidirectionnel PCS; En l'absence de lumière, la charge est alimentée par la batterie via un convertisseur bidirectionnel PCS.
Jiaotong Optics Valley Multi - Energy Complementary Intelligent Energy System Intelligent Energy prend les technologies modernes de l'information comme outil de base, construit un environnement intelligent pour le développement énergétique
à l'aide des technologies de l'information émergentes telles que la technologie blockchain, la technologie des mégadonnées et la technologie des plateformes en nuage, forme un nouveau modèle et Un nouveau paradigme pour le développement énergétique,
et fournit de nouvelles solutions pour promouvoir la consommation d'énergie nouvelle, construire un marché de l'énergie sûr et efficace et améliorer l'efficacité énergétique du système électrique.
Technologie blockchain
La technologie blockchain est une application innovante de technologies informatiques telles que le stockage de données distribuées, la transmission point à point, le mécanisme de consensus et l'algorithme de chiffrement à l'ère de l'Internet.
Elle présente les caractéristiques de la décentralisation, du partage de l'information, de l'irréversibilité des enregistrements, de l'anonymat des participants et de la traçabilité de l'information.
L'application de la technologie blockchain peut fournir de nouvelles solutions techniques pour la sécurité des données, la coopération multi - agents, la fusion de l'information et d'autres problèmes dans le processus de développement de l'énergie
intelligente, et peut fournir de nouvelles possibilités pour l'atténuation du phénomène de l'abandon du vent et de l'abandon de La lumière, le développement de services énergétiques complets et la construction d'un système d'échange intelligent sur
le marché de l'énergie.
Soutenir une forte proportion de nouvelles sources d'énergie pour atténuer les rejets d'air et de lumière. En s'appuyant sur les caractéristiques techniques de la décentralisation de la technologie blockchain, du partage de l'information et
de la traçabilité de l'information, d'une part, il peut simplifier le processus de transaction de l'énergie nouvelle, réduire les coûts de transaction de l'énergie nouvelle distribuée et soutenir efficacement les transactions de micro - équilibre
point à point, en temps réel et indépendantes entre les entités multiples; D'autre part, la technologie de comptabilité distribuée de la technologie blockchain peut fournir une garantie crédible pour les marchés des produits énergétiques, du financement
de l'énergie et d'autres produits, promouvoir le développement de nouveaux modèles d'affaires tels que la certification de l'énergie verte et le commerce des certificats verts, promouvoir l'innovation des principaux acteurs du marché dans le domaine
de l'énergie et de l'électricité dans les modes de production et de service énergétiques, et soutenir une proportion élevée de nouvelles sources d'énergie pour une consommation efficace.
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