光伏離網發電系統，不依賴電網而獨立運行，應用于偏僻山區、無電區、海島、通訊基站和路燈等應用場所。系統由光伏方陣、太陽能控制器，逆變器、蓄電池組、負載等構成。光伏方陣在有光照的情況下將太陽能轉換為電能，通過太陽能控制逆變一體機給負載供電，同時給蓄電池組充電；在無光照時，由蓄電池通過逆變器給交流負載供電。
離網發電系統示意圖
光伏離網發電系統是專門針對無電網地區或經常停電地區場所使用的，是剛性需求，離網系統不依賴于電網，靠的是“邊儲邊用”或者“先儲后用”的工作模式，干的是“雪中送炭”的事情。對于無電網地區或經常停電地區家庭來說，離網系統具有很強的實用性，目前光伏離網度電成本約1.0-1.5元，相比并網系統要高很多，但相比燃油發電機的度電成本1.5-2.0元，還是更經濟環保。
按充電方式來說，太陽能控制器有PWM和MPPT兩種。采用PWM方式的控制器，組件和蓄電池之間只有一個開關，通過控制開關的占空比，來給蓄電池的充電，PWM方式技術成熟，電路簡單可靠，價格便宜，但組件的利用率較低，目前的組件利用效率約為70%。組件的電壓是蓄電池的電壓1.2-2.0倍之間，如果是24V的蓄電池，組件輸入電壓在30-50V之間；MPPT太陽能控制器，指具備最大功率點跟蹤功能的太陽能控制器，組件和蓄電池之間有一個BUCK降壓電路，MPPT太陽能控制器能夠實時檢測太陽能板電壓和電流，并不斷追蹤最大功率，使系統始終以最大功率對蓄電池進行充電，組件的利用率約為90%以上。組件的電壓是蓄電池的電壓1.2-3.5倍之間，如果是24V的蓄電池，組件輸入電壓在30-90V之間。
逆變器的波形主要分兩類，一類是正弦波逆變器，另一類是修正波逆變器。修正弦波逆變器，采用PWM脈寬調制方式生成修正波輸出，由于存在20%左右的諧波失真，不能帶空調等感性負載，但可以帶電燈等阻性負載。修正弦波逆變器采用非隔離耦合電路，器件簡單，效率高。純正弦波逆變器采用隔離耦合電路設計，電路較復雜，成本較高，可以連接任何常見的電器設備（包括電視機、液晶顯示器等，特別是冰箱等感性負載）而沒有干擾。
離網系統由于多了一個蓄電池，因此必須要配置控制器，用于組件給蓄電池充電，控制器和逆變器分開，做成兩個設備，就是分體式。把控制器和逆變器集成在一起，就是一體式，也稱為控制逆變一體式。分體式系統，控制器和逆變器可以分別選型，但接線比較復雜，適應于組件和逆變器功率相差比較大的系統，以及系統功率很大的系統?？刂颇孀円惑w式系統結構簡單，用戶接線方便，適應于組件和逆變器功率相差比較小的系統。
光伏離網系統，應用場合差異非常大，但有一點是共同的，就是用戶對電的需求依賴性很大，因此首先要提高系統的可靠性，再就根據客戶的不同需求，提供不同的方案，在滿足客戶的需求的前提下，盡量增加發電量和減少系統成本。
1、1kW以下的小型離網系統
小型離網系統，主要用戶是貧困無電地區，如偏遠山區，非洲某些貧困國家，主要是解決照明的需求，用戶對價格很敏感，因此建議采用PWM的控制器，修正波的逆變器，把控制器、逆變器和蓄電池做成一體。這種方式結構簡單，效率高，用戶接線方便，價格也很便宜，帶動燈泡、小電視、小風扇也沒有問題。
2、1kW-10kW的中小型離網系統
中小型離網系統，主要用戶是比較富裕的缺電地區，如一些牧民、海島居民，中型漁船，比較偏遠的風景區，以及一些通信基站，監控基站等，由于負載用電時間和功率不一致，組件、逆變器和負載要根據用戶的具體要求去配置。
（1）如果用戶的負載功率比較大，但用電時間不是很長，如一個3kW的用戶，每天用電量約10度，當地平均日照時間4小時，建議選擇逆變控制一體機，純正弦波輸出，如古瑞瓦特離網逆變器SPF5000，組件配3.5kW，可以帶冰箱，空調等負載。
（2）如果用戶的負載功率比較小，但用電時間很長，如一個2kW的用戶，每天用電量20度以上，當地平均日照時間4小時，建議選擇控制器和逆變器分體式，組件配6kW，控制器配兩臺48V80A，逆變器配3kVA。
3、10-200kW中大型系統
在經常停電，或者峰谷價差很大，光伏不能上網的工商業項目，功率在10kW以上，200KW以下的系統，建議選擇光伏并離網儲能系統，設備選擇古瑞瓦特HPS系列一體機，結構簡單方便。
在無電網地區，柴油發電機組與光伏系統構成混合供電系統，與柴油機組單獨作相比，維護成本低，無噪聲，發電成本也低。和純離網光伏對比，可節省大量昂貴的蓄電池，綜合發電成本也就低下來了。
4、250kW以上的系統用微網儲能系統
在一些沒有電網人口較多的偏遠山區，海島等地方，功率在250kW以上，或者中大型工商業項目，功率在250kW以上，建議選擇光伏微網儲能系統，設備選擇古瑞瓦特并網逆變器和PCS雙向變流器，交流配電柜，系統靈活，效率高，方便擴容。
微網系統由太陽能電池方陣、并網逆變器、PCS雙向變流器，智能切換開關，蓄電池組、發電機，負載等構成。光伏方陣在有光照的情況下將太陽能轉換為電能，通過逆變器給負載供電，同時通過PCS雙向變流器給蓄電池組充電；在無光照時，由蓄電池通過PCS雙向變流器給負載供電。
微電網可充分有效地發揮分布式清潔能源潛力，減少容量小、發電功率不穩定、獨立供電可靠性低等不利因素，確保電網安全運行，是大電網的有益補充。微電網可以促進傳統產業的升級換代，從經濟環保的角度可以發揮巨大作用。專家表示，微電網應用靈活，規模可以從數千瓦直至幾十兆瓦，大到廠礦企業、醫院學校，小到一座建筑都可以發展微電網。
光伏微網儲能系統示意圖
微網系統和純離網系統相比的主要優勢
1、 應用范圍更寬，離網系統只能脫離大電網而使用，而微網系統則包括離網系統和并網系統所有的應用，有多種工作模式
2、系統配置靈活，并網逆變器可以根據客戶的實際情況選擇單臺或者多臺自由組合，可以選擇組串式逆變器或者集中式逆變器，甚至可以選擇不同廠家的逆變器。并網逆變器和PCS變流器功率可以相等，也可以不一樣。
3、系統效率高，微網系統光伏發電經過并網逆變器，可以就近直接給負荷使用，實際效率高達96%，雙向變流器主要起穩壓作用。
4、帶載能力強，微網系統并網逆變器和雙向變流器可以同時給負載供電，當光照條件好時，帶載能大可以增加很多。
來源：古瑞瓦特 劉繼茂
