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详解各种类型的油光组合系统
2021-03-02

在一些远离大电网的偏远山区和海岛,人们为了取得电能,提供日常生活便利,常用燃油发电机来提供电源。近年来随着光伏系统的成本逐年下降。在当前柴油价格趋于上涨的形势下,光伏发电系统也开始进入人们的视野,实践证明,燃油发电机组和光伏系统构成的发电系统,具有更好的经济性。


▲古瑞瓦特印尼案例


随着技术的向前发展,目前油光组合的系统具有多样性,离网逆变器、并网逆变器、离并网逆变器、双向储能逆变器等都可以和燃油发电机组构成系统,由于技术路线不一样,系统成本和可靠性也相差比较大,投资方可根据客户的实际需求,选择合适的方案。



01-离网逆变器和燃油发电机互补方案


这种方案采用离网逆变控制一体机,带燃油发电机输入接口。当光伏输入充足时,由光伏给负载供电,用不完的电存入蓄电池中;当光伏输入不足时,由光伏和蓄电池共同给负载供电,当蓄电池的电也不够时,系统启动燃油发电机,经过逆变器旁路开关给负载供电。



燃油发电机与光伏离网系统构成的供电系统,初始投资成本低,系统设备不多,也不需要复杂的设计,后期维护成本也低。不足之处就是光伏和燃油发电机不能并机,不能同时给负载供电,二者之间只能二选一,还存在切换时间,难以完全保障重要负载不间断运行。这种方案比较适合对用电要求不是特别高,而预算有限制的中小型用电系统。


02-带储能的并网逆变器和燃油发电机互补方案


这种方案采用并网逆变器、双向储能逆变器和燃油发电机(或者并离网一体机和燃油发电机)等设备组成。当光伏输入充足时,由光伏给负载供电,用不完的电存入蓄电池中;当光伏输入不足时,由光伏和蓄电池共同给负载供电,当蓄电池的电也不够时,系统启动燃油发电机,这时可以选择光伏给蓄电池充电,燃油发电机给负载供电,也可选择光伏、蓄电池、燃油发电机一起给负载供电,或者蓄电池和燃油发电机一起给负载供电,比较灵活。



燃油发电机与光伏并网储能系统构成供电系统,与离网系统加燃油发电机相比,配置更灵活,使用普通的并网逆变器即可,光伏和储能以及油机可以自由组合,不需要1:1去设计,各种设备的功率可以叠加,可降低初期投资;并网逆变器效率更高,可最大化利用太阳能;可组成更大的系统,从100kW到几十MW都可组建;光伏和燃油发电机之间无缝切换,可以保障重要负载不间断运行。不足之处是系统设备多,造价高,控制系统复杂,售后成本高。



03-并网逆变器和燃油发电机并机方案


这种方案采用并网逆变器和燃油发电机等设备组成,没有储能系统,系统简单,成本低,一般要求燃油发电机的功率比并网逆变器大3倍以上,而且对并网逆变器和燃油发电机的性能还有一定的要求。



这种系统以燃油发电机为主,光伏为辅,光伏发电的作用是减少燃料的损耗。一般情况下,由燃油发电机给负载供电,当有光伏时,逆变器并入燃油发电机系统,由光伏和燃油发电机共同给负载供电,当负载功率大于光伏时,光伏逆变器以最大功率输出,燃油发电机自动调节功率,保持系统稳定。当负载功率小于光伏时,燃油发电机停止,光伏逆变器进入离网状态,最大功率追踪功能关闭,光伏逆变器的输出功率跟随负载;当负载功率上升超过光伏功率时,又重新启动燃油发电机。


这种并网逆变器和燃油发电机直接并机的方案,成本最低,可节省昂贵的储能费用,但应用受到限制:首先必须是燃油发电机为主的发电场所;二是并网逆变器要定制,逆变器并入电网和并入燃油发电机组有很大的不同,交流电压频率保护值、孤岛检测方式都要有大的改动,逆变器同时还要具备不带储能的离网功能,而常规的并网逆变器不具备这些功能。



总结


光伏和燃油机发电各有特点,光伏发电初期投资高,后期不需要补充原材料,是一次性投入,运营维护成本低;燃油机发电初始投资成本不高,后期需要补充燃油,是多次性投入,运营维护成本高。在50kW以下的小型用电系统,对负载用电要求不是特别高的系统,建议采用离网逆变器和燃油发电机互补方案,成本低,设备可靠性高;50kW以上中大型用电系统,建议采用带储能的并网逆变器和燃油发电机互补方案,配置灵活、效率高,度电成本低;超过500kW,并且原来已有燃油机发电的场合,建议采用并网逆变器和燃油发电机并机方案,成本最低。


▲古瑞瓦特离网逆变器系列


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