以下是 離網型光伏發電系統 的核心組成部分及其功能詳解，涵蓋從發電到儲能、配電的全流程，幫助您全面了解系統架構：
1. 光伏組件（太陽能電池板）
- 功能：將太陽能轉化為直流電（DC）。
- 類型：
- 單晶硅：效率高（22%~24%），適合面積有限的場景。
- 多晶硅：成本低（效率17%~19%），適合預算有限的用戶。
- 薄膜組件：弱光性能好，但效率低（10%~13%）。
- 功率配置：需超配10%~30%（如負載5kW，光伏配6~6.5kW）。
2. 光伏支架
- 功能：固定組件并調整角度以最大化光照吸收。
- 類型：
- 固定支架：成本低，傾角按當地緯度設定。
- 可調支架：手動/自動調節角度，提升發電量5%~15%。
- 跟蹤支架：全自動追光，發電量提升20%~30%（成本高，維護復雜）。
3. 儲能電池
- 功能：存儲多余電能，供夜間或陰雨天使用。
- 主流類型：
| 類型 | 鉛酸電池 | 磷酸鐵鋰電池（LiFePO4） |
| 壽命 | 2~5年（循環1500次） | 8~12年（循環6000次） |
| 成本 | 500~1000元/kWh | 1500~3000元/kWh |
| 維護 | 需定期檢查電解液 | 免維護 |
| 適用場景 | 短期應急、低成本優先 | 長期使用、高可靠性需求 |
4. 太陽能控制器
- 功能：調節光伏板對電池的充電過程，防止過充/過放。
- 類型：
- PWM控制器：成本低（100~500元），適合小功率系統（＜1kW）。
- MPPT控制器：效率高（97%+），可多路輸入，適合大功率系統（價格500~3000元）。
5. 離網逆變器
- 功能：將電池的直流電（DC）轉換為交流電（AC）供家用電器使用。
- 關鍵參數：
- 功率：需匹配負載峰值（如電機啟動電流為額定3倍）。
- 波形：純正弦波（兼容精密設備） vs 修正弦波（僅基礎電器）。
- 類型：
- 工頻逆變器：耐沖擊，效率85%~90%（適合電機類負載）。
- 高頻逆變器：效率95%+，體積小（適合電子設備）。
三、配電與保護單元
6. 配電箱
- 功能：集成電路保護與電力分配。
- 核心組件：
- 直流斷路器：隔離光伏陣列與控制器。
- 交流斷路器：控制逆變器輸出至負載。
- 防雷器（SPD）：防雷擊浪涌（必備于戶外系統）。
7. 接地系統
- 要求：接地電阻≤4Ω（潮濕地區需≤2Ω）。
- 組成：鍍銅接地棒、接地線、降阻劑。
四、輔助設備
8. 備用電源（可選）
- 柴油發電機：極端天氣下為電池充電（成本3000~1萬元）。
- 風力發電機：多風地區補充發電（1kW成本約5000元）。
9. 監控系統
- 功能：實時監測發電量、電池狀態、負載功率。
- 類型：
- 本地顯示：LCD屏（集成于逆變器或控制器）。
- 遠程監控：4G/Wi-Fi模塊（手機APP查看，成本500~2000元）。
五、不同場景的典型配置
場景1：家庭基礎用電（5kW系統）
- 光伏組件：6kW單晶硅（550W×11塊）
- 電池：24kWh磷酸鐵鋰電池（48V/500Ah）
- 逆變器：5kW工頻純正弦波
- 控制器：MPPT 150V/60A
場景2：農業灌溉（10kW系統）
- 光伏組件：12kW單晶硅（搭配水泵變頻控制）
- 電池：48kWh鉛酸電池（降低成本）
- 逆變器：10kW高頻逆變器（高效抽水）
場景3：通信基站（高可靠性）
- 光伏組件：15kW雙面組件（提升弱光發電）
- 電池：100kWh鋰電池（支持7×24小時運行）
- 冗余設計：雙逆變器并聯 + 柴油發電機備用
七、關鍵設計原則
1. 負載精準計算：統計所有電器功率、使用時長，預留20%余量。
2. 地域適配：
- 高緯度地區：增加光伏超配比例（如30%~50%）。
- 多陰雨地區：加大電池容量（續航≥5天）。
3. 擴展性預留：
- 控制器和逆變器留出20%功率冗余。
- 電池支架預留擴容空間。
通過以上組成與設計要點，離網光伏系統可實現穩定供電，滿足無電網覆蓋區域的能源需求。實際搭建時建議由專業團隊設計安裝，確保安全與效率。
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