概述
环节定义和作用描述
根据光伏系统的运行方式可分为离网光伏发电系统(简称离网系统)和并网光伏系统两大类，直到20世纪90年代后期，离网光伏系统是每一家太阳能公司的主打产品。随着工业化国家各种奖励措施所引发的激动人心的并网光伏市场在2006年蓬勃发展，离网光伏在今天看起来落后了：光伏组件进入离网光伏市场的应用仅是全球太阳能光伏市场规模的百分之十左右。尽管其占很少的市场份额， 但离网光伏发电对于远离公共电网的无电地区和一些特殊应用领域，如：远偏僻农村、牧区、海岛、高原、沙漠的农牧渔民提供照明、电视、广播等基本的生活用电，为通信中继站、沿海与内河航标、输油输气管道阴极保护、气象台站、公路道班以及边防哨所等提供稳定电力发挥了重要作用，也是光伏应用中唯一在自由和非补贴市场下仍可以赢利的方向，换句话说，到目前为止，离网光伏系统在一些应用领域是经济的，具有其无可取代的地位，特别是未来分布式能源的进一步发展、储能技术的不断提高，离网光伏发电具有广阔的市场前景。
技术原理
1离网型光伏发电系统
1．1常规离网型光伏发电系统
常规离网型光伏发电系统见图l。
该系统有两条传输通道A(PV板用户)和B(PV板蓄电池用户)将光伏电能只供应给用户。其基本工作原理为：(1)当B大于用户所需时，若蓄电池未充满，则部分电能首先经通道A送到用户以满足其需求，其余的电量经通道B用于蓄电池充电；若蓄电池已充满，则部分电能经通道A送到用户满足其需求。多余能量将通过泻放电阻释放。(2)当PS小于用户所需时．若蓄电池未电力不足。则只全部经通道A送到用户．而蓄电池经通道B放电以补充用电缺口；若蓄电池电量不足．为避免蓄电池损坏。则中断用户供电，R全部经通道B用于蓄电池充电。显然。要保证该光伏发电系统正常运行，应尽可能避免中断供电和泻放电能的情形出现．这就要求蓄电池的容量足够大。此外，由于蓄电池能量密度低．自放电率较高等因素，蓄电池不适合长期储能．因而采用单一的蓄电池储能难以实现离网型光伏发电系统的自治运行(即系统供电不中断、完全依赖光伏发电而无需其他电力补充)。
1．2离网型组合蓄能自治光伏发电系统
离网型组合蓄能离网光伏发电系统(见图2)采用蓄电池与电解水制氢蓄能(水电解氢装置、氢气罐、燃料电池)相结合的方式蓄能。其中蓄电池容量小用于短时蓄能．电解水制氢蓄能容量大．用于长期的蓄能。蓄电池效率高(r/st一0．8～0．9)、动态特性好但能量密度低、自放电率较高；而氢气能量密度高易长期存储无泄漏，但电解氢装置和燃料电池效率较低。蓄电池和电解水制氢装置相结合可形成优势互补：系统自治运行。且动态响应好、能量利用效率高。
如图2所示．和常规系统相比．该系统增加了两条能量传输通道C和D，其中通道C：PV板电解氢装置燃料电池用户，通道D：PV板电解氢装置燃料电池蓄电池用户。但是，系统的优化运行和设计变得较为复杂．如：PV板面积、蓄电池容量与电解水制氢蓄能容量等设计选择。
国内发展和应用现状
1、近几年来太阳电池产量迅速增长。
1958年 开始研究太阳电池
1971年 首次将光伏电池成功应用于东方红2号卫星
1973年 开始太阳电池地面应用
从七十年代初到八十年代末，由于成本高，太阳电池在地面的应用非常有限。
九十年代以后，随着成本的降低，太阳电池开始向工业领域和农村电气化应用发展，市场稳步扩大，国家和地方政府开始制订光伏计划。
2、除硅原料外，已形成比较完整的产业链。光伏企业不断成长壮大，资本不断进入。
目前我国的光伏产业链除硅原料产量比较小外，从硅片—电池—组件—应用都出现了一些龙头企业，并带动一大批中小企业的发展，原先呈倒金字塔结构的产业链正回复平衡。
光伏行业成为投资的宠儿，很多优秀的企业都开始涉足。如万向集团、精功集团、杉杉股份等。
3、硅原料短缺，90%以上依赖进口。
我国光伏产业发展非常迅猛，对原材料的需求急剧增加。据了解，全球2004年多晶硅产量为2.8万吨，我国产量仅为57吨，占0.2%；2005年全球产量为3.2万吨，我国产量仅为80吨,占0.25%；2006年全球多晶硅有可能达到3.8万吨，我国可能达到400吨，占1.05%。2005年我国太阳电池行业对硅原料的需求约1729吨，2006年约为3640吨，因此远远不能满足需求。
4、我国光伏市场发展缓慢，主要为边远地区的应用。
2005年，我国累计装机量约70MW，其中约有54.3%属于商业化的市场（通信工业应用和太阳能光伏产品），另外的45.7%则属于需要政府和政策支持的市场（包括农村电气化和并网光伏发电）。
5、企业竞争日益加剧，进入规模、成本、质量、技术竞争时期。
近几年来，国内光伏企业产能急剧扩张，而且还在继续扩张，导致企业竞争加剧。原材料的短缺及其价格的高企已经对一些企业构成了威胁，但随之而来、更为严峻的考验还有市场。太阳能光伏产品的市场主要取决于发电成本，成本能降下来，则有着无限广阔的前景，否则一味地依赖政府的补贴和补助，无法实现市场化，也只是解一时之需。要降低发电成本，大规模、新技术、高质量是企业发展的必由之路。
国外发展和应用现状
1.世界光伏电池产量快速增长，最近５年的平均增长速度超过４0%。
2005年世界太阳电池产量达到1650MW，比2004增加了38%。日本光伏电池产量再次领先增长到762MW，增长率为27%；欧洲产量增加48%，达到464MW；美国增加12%，达到156MW；世界其他地区增加96%，达到274MW。
2、在光伏应用和安装方面，德日美依然是世界三个最大最主要的光伏应用市场。
2005年全球安装太阳电池组件1460MW,比前一年增长了34%。德国安装837MW,比前一年增长了53%；占世界安装量的57%；日本安装292MW,比前一年增长了14% ，占世界安装量的20%；美国安装102MW，占世界安装量的7%；欧洲其它地区安装88MW，占世界安装量的6%；世界其它地区安装146MW，占世界安装量的10%。
3、光伏建筑一体化及并网光伏发电前景广阔。以光伏集成建筑（BIPV）为核心的光伏屋顶并网发电应用占据了目前绝对的光伏市场份额，尤其日本和德国近几年光伏安装几乎全部是并网应用。
4、晶体硅太阳电池继续保持领先地位，占据了90%以上的份额，其中多晶硅太阳电池的份额为52.3%，单晶硅为38.3%，带硅片硅电池为2.9%。预计今后十年内晶体硅仍将占主导地位。
5、欧洲太阳电池组件零售价格在经历几年的持续上涨后，出现了平稳期。
solarbuzz的调查显示：2006年6、7、8月连续三个月在欧洲市场的光伏组件零售价格维持在5.82欧元/瓦，但美国市场上的光伏组件价格仍然在上涨。
供应商信息
山东硕华工贸有限公司
北京捷宸阳光科技发展有限公司
协鑫集团
经典案例
参考文献
[1]王立娜，周克亮，卢闻州离网型组合蓄能光伏发电系统[J]. 江苏电机工程，2009，28（z1）：53—58.
[2]刘宁.离网光伏系统应用研究与实践[D].广州：中山大学，2010.
