前言

光柴互補發電是利用光伏發電為主，柴油發電為輔，給負載供電，并將多余電能儲存進蓄電池的過程。在穩定性、持續性提供電力方面具備明顯優勢。

本文將從應用場景、成本優勢、項目案例、控制原理、方案特點等方面詳細介紹光柴互補項目解決方案。

一、應用場景

國內外很多偏遠或海島地區，電網覆蓋率不足以及電網不穩定，會使用柴油發電，由于地方偏遠，一旦發電機出現故障，很難及時得到修復，必然會影響到工作和生活。其次，柴油發電機的噪音和污染也無法得到解決。

另一方面柴油發電不穩定電能質量不佳，易對負載造成沖擊。單純光伏發電又很難滿足實際負載需求。

而光柴互補具備的自動穩壓功能，可改善光柴互補發電系統的供電質量，當光伏發電不能滿足要求時，切換到柴油發電機，實現連續發電。

沙漠風光柴互補發電系統

荒漠光柴互補發電系統

所以光柴互補是可以解決上述問題很好方案，混合電源電站也有助于減少二氧化碳排放和降低發電成本。

二、度電成本對比

柴油發電成本較大。一般情況下柴油發電機組發電的轉化效率約為31%，以康明斯50KW發電機為例：1kW消耗216g【{（216*發電機功率數）/1000}*柴油每升價格】/發電機組功率數=每度電的柴油消耗根據現在0#柴油7.6元/升，大概每度電成本在1.6元左右，而光伏發電的度電成本目前基本在0.5元左右。

另外，柴油作為消耗品，價格也是與日俱增。項目后期運維方面光伏發電的維護較于柴油發電機也更簡便，費用也相應更為節省。更不論光伏發電對柴油機巨大的碳排放優勢。

光柴互補示意圖

三、光柴互補項目案例

以固德威尼泊爾醫藥大學500kW光柴互補項目為例。

項目采用DEIF的全自動可持續能源控制器（ASC），在可持續性發電設備和發電機組之間實現可靠，全集成式優化連接。

ASC與DEIF功率管理系統技術完全兼容，采用模塊化設計，具有可擴展性和靈活性，支持離網，并網以及離網/并網組合等多種工作模式。它具有符合電網規范的斷路器控制，可持續電源快速關機，方向供電保護和市電失電保護等功能。光伏控制器ASC-4+ DEIF柴發控制器，可以實現功率管理的功能。

四、電站控制邏輯

1、在電網停電或離網狀態下，柴發模擬電網下，并網逆變器可以運行。

電站需要至少一臺柴油機組在線，需要設定柴油發電機組最小帶載功率。

負載小于光伏容量：

一臺柴油發電機組會以最小帶載功率運行，多余的負載由光伏供應；若負載小于柴油發電機組的最小帶載功率設定值，負載完全由柴油發電機組響應。

負載等于光伏容量：

一臺柴油發電機組會以最小帶載功率運行，帶載功率為柴油發電機組最小帶載功率設定值，剩余負載有光伏供應。

負載大于光伏容量：

一臺柴油發電機組會以最小帶載功率運行，剩余功率由光伏供應，負載大于光伏容量和一臺柴油發電機組最小帶載之和時，多余負載是由柴油發電機組來響應，柴油發電機組根據負載大小來啟停機組。

2、當負載突然變化時，柴油發電機組首先響應負載變化，通過控制器之間的通訊，系統進行調節。

五、方案的優點

用混合太陽能供電系統可以達到可再生能源的更好的利用。

因為使用可再生能源的獨立系統通常是按照最壞的情況進行設計，因為可再生能源是變化的，不穩定的，所以系統必須按照能量產生最少的時期進行設計。由于系統是按照最差的情況進行設計，所以在其他的時間，系統的容量是過大的。在太陽輻照最高峰時期產生的多余的能量沒法使用而浪費了。整個獨立系統的性能就因此而降低。如果最差月份的情況和其他月份差別很大，有可能導致浪費的能量等于甚至超過設計負載的需求。

具有較高的系統實用性。

在獨立系統中因為可再生能源的變化和不穩定會導致系統出現供電不能滿足負載需求的情況，也就是存在負載缺電情況，使用混合系統則會大大的降低負載缺電率。

和單用柴油發電機的系統相比，具有較少的維護和使用較少的燃料。

較高的燃油效率。

在低負荷的情況下，柴油機的燃油利用率很低，會造成燃油的浪費。在混合系統中可以進行綜合控制使得柴油機在額定功率附近工作，從而提高燃油效率。

負載匹配更佳的靈活性。

使用混合系統之后，因為柴油發電機可以即時提供較大的功率，所以混合系統可以適用于范圍更加廣泛的負載系統，例如可以使用較大的交流負載，沖擊載荷等。還可以更好的匹配負載和系統的發電。只要在負載的高峰時期打開備用能源即可簡單的辦到。有時候，負載的大小決定了需要使用混合系統，大的負載需要很大的電流和很高的電壓。如果只是使用太陽能成本就會很高。