随着环保意识的提高和对可再生能源的需求增加，越来越多的人也开始关注太阳能发电系统。太阳能发电是一种绿色、清洁、可再生的能源形式，可以为我们提供持久、可靠的电力供应。太阳能发电系统也分为离网和并网。
据了解，离网型太阳能发电系统一直被视为非城市地区实现电气化的解决方案。但近年来，全球范围来看，该产业的发展不尽如人意。
离网型光伏发电系统
离网型光伏发电系统广泛应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等应用场所。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能充放电控制器给负载供电，同时给蓄电池组充电；在无光照时，通过太阳能充放电控制器由蓄电池组给直流负载供电，同时蓄电池还要直接给独立逆变器供电，通过独立逆变器逆变成交流电，给交流负载供电。
独立光伏发电系统主要由以下几个关键部分组成：
太阳能电池方阵：这是独立光伏发电系统的核心部分，主要功能是将太阳能转换为电能。太阳能电池方阵由多个光伏电池组成，这些光伏电池通过串联或并联的方式连接在一起，以提供足够的电压和电流。
储能装置（蓄电池组）：蓄电池组用于存储太阳能电池方阵在光照充足时发出的电能，并在需要时向负载供电。这确保了在光照不足或夜间，系统仍能继续供电。
直流-交流逆变装置：如果系统需要为交流负载供电，那么就需要一个逆变器。逆变器的作用是将太阳能电池方阵发出的直流电转换为交流电，以适应大多数家用电器和设备的用电需求。
控制设备：控制设备在系统中起着至关重要的作用，它负责信号检测、蓄电池的充放电控制以及其他设备的保护。
连接装置：连接装置将光伏发电系统中的各个部分进行电气或机械连接，使它们形成一个完整的、能够正常工作的系统。
离网型光伏发电系统的工作原理：主要依赖于光伏效应，通过光伏电池板将太阳能转换为电能。整个系统由光伏电池板、控制器、蓄电池、逆变器等关键部件组成，并协同工作以提供稳定的电力供应。
首先，光伏电池板在有光照的情况下，吸收太阳辐射的光子能量，这些能量使光伏电池板中的半导体材料激发出电子和空穴对。在光伏电池板内部电场的作用下，电子和空穴分离并分别向电池板的两端移动，从而形成了直流电。
接下来，控制器对光伏电池板产生的电能进行调节和控制。一方面，控制器将调整后的电能直接供应给直流负载使用；另一方面，多余的电能则被送往蓄电池组进行储存。当光照不足或没有光照时，控制器会自动切换至蓄电池供电模式，通过蓄电池为直流负载提供电力。
蓄电池是离网型光伏发电系统中重要的储能设备。在充电过程中，控制器会监控蓄电池的充电状态，确保不过充；在放电过程中，控制器同样会监控蓄电池的放电状态，防止过放，从而保护蓄电池的使用寿命。
最后，对于需要交流电供应的负载，逆变器发挥了关键作用。逆变器将直流电转换为交流电，以满足交流负载的用电需求。这样，离网型光伏发电系统就能为各种设备提供稳定可靠的电力供应。
市场需求下滑
全球离网照明协会发布最新统计数据显示，2023年全球离网型太阳能行业共吸引投资4.25亿美元，同比下降43%。
具体来看，2023年针对离网型太阳能的投资主要流向了全球85家企业。在投资类型上，2.81亿美元为债务投资，1.28亿美元为股权投资，剩余1550万美元为赠款。在投资用途上，可再生能源生产性利用方面的投资成为去年的“大赢家”，总规模达6500万美元，是2022年的两倍。从公司种类来看，初创公司和较为知名的“种子选手”分别收获投资1.48亿美元和2400万美元。初创公司募集资金额度远高于“种子”公司。而在初创公司所募集的资金中，有34%用于可再生能源生产性投资，这也是2023年可再生能源生产性投资大幅增长的原因之一。
尽管去年离网型太阳能产业投资有亮眼的地方，但总体投资额度同比下滑明显，股权投资作为支持企业发展的重要途径也有较大幅度的下降。全球离网照明协会分析，去年离网型太阳能产业吸引投资减少是受市场需求萎缩的影响。
数据显示，2023年，全球离网型太阳能新安装数量为896万套，较2022年减少50万套。虽然2023年的安装数量已经是有史以来第二高位，但南亚和撒哈拉以南非洲等核心市场销量下滑，远低于预期。
全球离网照明协会负责人劳拉·福尔特斯指出，从目前离网型太阳能行业吸引投资的情况来看，如果未来没有更多的融资渠道，开发更多的融资工具，全球离网型太阳能装机规模将无法达到助力气候目标实现的标准。
根据测算，到2030年，离网型太阳能要想成为普通人负担得起、可靠的、可持续的现代能源，每年需要吸引超30亿美元的投资，远高于当前4亿美元的投资数额。
劳拉·福尔特斯称，虽然离网型太阳能行业已形成可行的商业模式，建设了完整的产业链和供应链，拥有了核心技术，但通货膨胀、利率变化等全球经济发展的不确定性都给离网型太阳能行业发展带来了挑战。
据了解，每套离网型太阳能发电系统的安装成本在4.5万美元至6.5万美元，远高于并网型太阳能发电系统的2.5万美元。这是由于离网型太阳能发电系统必须配置储能，才能发挥效用。而在市场形势发生变化的情况下，离网型太阳能发电系统安装成本较高问题进一步凸显，成为投资市场遇冷的原因之一。
期待财政支持
虽然近年来全球离网型太阳能行业不受投资方青睐，但其减排效果获得了大众的认可。
全球离网照明协会数据显示，截至2023年底，全球约有1.16亿人借助离网型太阳能发电系统满足日常生活用电所需。该系统可为风扇、冰箱、电视、热水器等家用电器供电，累计已减少了1.09亿吨二氧化碳排放当量，相当于28座燃煤发电厂停产一年。
美国环境监测公司“60分贝”在一份调查报告中指出，使用离网型太阳能发电系统后，大多数用户都非常满意，表示生活质量大大提高。但也面临着因安装离网型太阳能引发的过度负债等问题。
上述报告进一步提出，为进一步促进离网型太阳能行业发展，还需要打造成熟的售后服务网络。由于离网型太阳能系统的安装地点一般都位于山区、无电区、海岛、通讯基站等场所，若要增强用户接受度，就需要考虑到售后支持和维修服务。不过，这部分对相关企业来说，也是较大的投资。
“60分贝”公司高管吉·哈里森表示，资金端挑战阻碍了离网型太阳能产业的发展。“但不得不承认的是，离网型太阳能行业为我们提供了一个真正的机会，让民众有了一种更方便的绿色能源获取方式，不管对家庭、社区和国家来说，都有好处，因此尽管存在挑战，也要积极推进产业的发展。”
非洲离网型太阳能初创公司Nuru高管表示，要加速开发市场，就需要政府和金融机构的支持。比如，尼日利亚就举行了离网型太阳能发电项目的招标，项目获得了非洲开发银行和世界银行提供的5.5亿元资金支持。财政上的承诺非常必要，可以推动项目尽快落地。
