Skład i zasada działania fotowoltaicznego systemu wytwarzania energii

Fotowoltaiczny system wytwarzania energii polega na wykorzystaniu efektu fotowoltaicznego, energii słonecznej w systemie wytwarzania energii elektrycznej, można podzielić na niezależny system wytwarzania energii fotowoltaicznej, system wytwarzania energii fotowoltaicznej podłączony do sieci i rozproszony system wytwarzania energii fotowoltaicznej. Kolejne słowa stanowią krótkie wprowadzenie do składu i zasady działania fotowoltaicznego systemu wytwarzania energii oraz tych:
1. Moduły fotowoltaiczne
Moduły fotowoltaiczne stanowią rdzeń całego systemu wytwarzania energii, który składa się z arkuszy modułów fotowoltaicznych lub modułów fotowoltaicznych o różnych specyfikacjach, ciętych za pomocą maszyn do cięcia laserowego lub maszyn do cięcia drutu stalowego. Ponieważ prąd i napięcie pojedynczego ogniwa fotowoltaicznego są bardzo małe, konieczne jest najpierw uzyskanie wysokiego napięcia szeregowo, a następnie uzyskanie wysokiego prądu równolegle i wyprowadzenie go przez rurkę nabiegunową (aby zapobiec powrotowi prądu wejściowego), a następnie zapakowanie w ramę ze stali nierdzewnej, aluminium lub innego materiału niemetalowego, zainstaluj szybę powyżej i płytę montażową z tyłu, wypełnij azot i uszczelnij. Moduły fotowoltaiczne są łączone szeregowo i równolegle, tworząc układ modułów fotowoltaicznych, znany również jako układ fotowoltaiczny.
Zasada działania: Słońce świeci na złącze PN półprzewodnika, tworząc nową parę dziura-elektron, pod działaniem pola elektrycznego złącza PN, dziura przepływa z obszaru p do obszaru n, elektron przepływa z obszaru n do obszar p, a prąd powstaje po włączeniu obwodu. Jego rolą jest przekształcanie energii słonecznej w energię elektryczną i przesyłanie jej do akumulatora w celu przechowywania lub wspomagania pracy obciążenia.
Typ komponentu:
① Krzem monokrystaliczny: współczynnik konwersji fotoelektrycznej ≈ 18%, aż do 24%, to najwyższy współczynnik konwersji ze wszystkich modułów fotowoltaicznych, zwykle przy użyciu szkła hartowanego i wodoodpornych opakowań z żywicy, trwały, żywotność może na ogół sięgać 25 lat.
② polikrzem: współczynnik konwersji fotoelektrycznej ≈ 14%, a proces produkcji krzemu monokrystalicznego jest podobny, różnica między polikrzemem polega na tym, że współczynnik konwersji fotoelektrycznej jest niższy, cena jest niższa, żywotność jest krótsza, ale materiał polikrzemowy jest łatwy w obróbce produkcja, oszczędność zużycia energii, niskie koszty produkcji, dlatego została energicznie rozwinięta.
③ Krzem amorficzny: współczynnik konwersji fotoelektrycznej ≈ 10%, a metoda produkcji krzemu monokrystalicznego i polikrzemu jest zupełnie inna, jest to cienkowarstwowe ogniwo słoneczne, proces jest znacznie uproszczony, zużycie materiału krzemowego jest bardzo małe, mniejsze zużycie energii, jego główna zaleta znajduje się w warunkach słabego oświetlenia, może również wytwarzać energię elektryczną.
2, kontroler (użycie systemu poza siecią)
Sterownik fotowoltaiczny to automatyczne urządzenie sterujące, które może automatycznie zapobiegać przeładowaniu i nadmiernemu rozładowaniu akumulatora. Wykorzystując szybki mikroprocesor CPU i precyzyjny przetwornik analogowo-cyfrowy A/D, jest to mikrokomputerowy system kontroli gromadzenia danych i monitorowania, który może szybko i w czasie rzeczywistym zbierać aktualny stan pracy systemu fotowoltaicznego, uzyskiwać informacje o pracy stacji fotowoltaicznej w dowolnym momencie i szczegółowo gromadź dane historyczne stacji fotowoltaicznej. Zapewnia dokładną i wystarczającą podstawę do oceny racjonalności projektu systemu fotowoltaicznego i testowania niezawodności jakości komponentów systemu. Posiada również funkcję transmisji danych poprzez komunikację szeregową, która może centralnie zarządzać i zdalnie sterować wieloma podstacjami systemu fotowoltaicznego.
3. Falownik
Falownik to urządzenie, które przekształca prąd stały generowany przez wytwarzanie energii fotowoltaicznej na prąd przemienny. Falownik fotowoltaiczny jest jednym z ważnych bilansów systemu w systemie paneli fotowoltaicznych i może być używany z ogólnym sprzętem zasilającym prąd przemienny. Falowniki fotowoltaiczne mają specjalne funkcje w przypadku paneli fotowoltaicznych, takie jak śledzenie punktu dużej mocy i ochrona wyspowa.
Falowniki fotowoltaiczne można podzielić na trzy kategorie:
① Niezależny falownik: Używany w niezależnym systemie układ fotowoltaiczny ładuje akumulator, a falownik wykorzystuje napięcie prądu stałego akumulatora jako źródło energii. Wiele pojedynczych falowników ma również zintegrowane ładowarki akumulatorów, które mogą ładować akumulator prądem przemiennym. Generalnie falowniki tego typu nie mają kontaktu z siecią energetyczną i dlatego nie wymagają funkcji zabezpieczenia wyspowego.
② Falownik podłączony do sieci: napięcie wyjściowe falownika można przesłać z powrotem do komercyjnego źródła zasilania prądem przemiennym, więc wyjściowa fala cięciwy musi być taka sama jak faza, częstotliwość i napięcie źródła zasilania. Falownik podłączony do sieci będzie wyposażony w konstrukcję zabezpieczającą, która automatycznie wyłącza wyjście, jeśli nie jest podłączone do źródła zasilania. Jeżeli nastąpi przeskok zasilania sieciowego, falownik podłączony do sieci nie pełni funkcji zasilania.
(3) Inwerter akumulatora rezerwowego: specjalny falownik, zasilany akumulatorem, z ładowarką do ładowania akumulatora, jeśli jest za dużo mocy, będzie ładowany do gniazda zasilania prądem przemiennym. Falownik ten może dostarczać prąd przemienny do określonego obciążenia, gdy zasilanie sieciowe jest wyłączone, dlatego musi mieć funkcję zabezpieczenia wyspowego.
4, bateria (nie wymagana w przypadku systemu podłączonego do sieci)
Bateria to urządzenie służące do magazynowania energii elektrycznej w systemie fotowoltaicznym. Obecnie powszechnie stosowane są cztery rodzaje akumulatorów bezobsługowych kwasowo-ołowiowych, zwykłe akumulatory kwasowo-ołowiowe, akumulatory koloidalne i alkaliczne akumulatory niklowo-kadmowe oraz akumulatory bezobsługowe kwasowo-ołowiowe i akumulatory koloidalne.
Zasada działania: W ciągu dnia słońce świeci na moduł fotowoltaiczny, generuje napięcie stałe, zamienia energię świetlną na energię elektryczną, a następnie przekazuje ją do sterownika, po zabezpieczeniu sterownika przed przeładowaniem, przesyłany jest prąd z modułu fotowoltaicznego do akumulatora w celu przechowywania i wykorzystania w razie potrzeby.