Instalacja fotowoltaiczna

Systemy fotowoltaiczne są generalnie podzielone na systemy niezależne, systemy podłączone do sieci i systemy hybrydowe. W zależności od formy aplikacji, skali aplikacji i rodzaju obciążenia systemu fotowoltaicznego można go podzielić na sześć typów.

Wprowadzenie do systemu

Zgodnie z formularzem wniosku, skalą zastosowania i typem obciążenia systemu fotowoltaicznego, system zasilania fotowoltaicznego powinien być podzielony bardziej szczegółowo. Systemy fotowoltaiczne można również podzielić na następujące sześć typów: mały system zasilania słonecznego (Small DC); prosty system DC (Simple DC); duży system zasilania słonecznego (Large DC); system zasilania AC i DC (AC/DC); system podłączony do sieci (Utility Grid Connect); hybrydowy system zasilania (Hybrid); hybrydowy system podłączony do sieci. Zasada działania i cechy każdego systemu są opisane poniżej.

układ zasilania

Charakterystyka małego systemu zasilania energią słoneczną polega na tym, że w systemie występuje tylko obciążenie DC, a moc obciążenia jest stosunkowo niewielka, cały system ma prostą strukturę i jest łatwy w obsłudze. Jego główne zastosowania to ogólne systemy domowe, różne cywilne produkty DC i powiązany sprzęt rozrywkowy. Na przykład w zachodnim regionie mojego kraju ten typ systemu fotowoltaicznego jest szeroko stosowany, a obciążeniem jest lampa DC, która jest używana do rozwiązania problemu oświetlenia domowego w obszarach bez prądu.

Układ prądu stałego

Cechą charakterystyczną tego systemu jest to, że obciążenie w systemie jest obciążeniem DC i nie ma specjalnych wymagań co do czasu użytkowania obciążenia. Obciążenie jest używane głównie w ciągu dnia, więc w systemie nie jest używany akumulator i nie jest wymagany żaden kontroler. System ma prostą strukturę i może być używany bezpośrednio. Moduł fotowoltaiczny dostarcza energię do obciążenia, eliminując proces magazynowania i uwalniania energii w akumulatorze, a także utratę energii w kontrolerze i poprawiając efektywność wykorzystania energii. Jest powszechnie stosowany w systemach pomp wodnych PV, niektórych tymczasowych urządzeniach zasilających w ciągu dnia i niektórych obiektach turystycznych. Rysunek 1 przedstawia prosty system pompy PV DC. Ten system jest szeroko stosowany w krajach rozwijających się, w których nie ma czystej wody z kranu do picia, i przyniósł dobre korzyści społeczne.

Duży system zasilania słonecznego

W porównaniu z dwoma powyższymi systemami fotowoltaicznymi, wielkoskalowy system fotowoltaiczny zasilany energią słoneczną nadal nadaje się do systemu zasilania prądem stałym, ale ten rodzaj systemu fotowoltaicznego zwykle ma dużą moc obciążenia. Aby zapewnić stabilne zasilanie obciążenia, jego odpowiednia Skala systemu jest również duża i musi być wyposażony w większą tablicę modułów fotowoltaicznych i większy pakiet akumulatorów. Jego typowe formy zastosowań obejmują komunikację, telemetrię, zasilanie urządzeń monitorujących, scentralizowane zasilanie na obszarach wiejskich, latarnie morskie, oświetlenie uliczne itp. Ta forma jest stosowana w niektórych wiejskich elektrowniach fotowoltaicznych zbudowanych w niektórych obszarach bez prądu na zachodzie mojego kraju, a stacje bazowe komunikacyjne zbudowane przez China Mobile i China Unicom na odległych obszarach bez sieci energetycznych również wykorzystują ten system fotowoltaiczny do zasilania. Taki jak projekt stacji bazowej komunikacyjnej w Wanjiazhai, Shanxi.

System zasilania prądem przemiennym i stałym

W odróżnieniu od trzech powyższych systemów fotowoltaicznych, ten system fotowoltaiczny może dostarczać energię zarówno do obciążeń DC, jak i AC w ​​tym samym czasie i ma więcej inwerterów niż trzy powyższe systemy pod względem struktury systemu, która jest używana do konwersji mocy DC na moc AC, aby sprostać potrzebom obciążenia AC. Zwykle pobór mocy obciążenia takiego systemu jest również stosunkowo duży, więc skala systemu jest również stosunkowo duża. Jest on używany w niektórych stacjach bazowych komunikacyjnych z obciążeniami AC i DC oraz w innych elektrowniach fotowoltaicznych z obciążeniami AC i DC.

System podłączony do sieci

Największą cechą tego systemu fotowoltaicznego jest to, że prąd stały generowany przez panel fotowoltaiczny jest przekształcany na prąd przemienny, który spełnia wymagania sieci zasilającej za pośrednictwem podłączonego do sieci falownika, a następnie jest bezpośrednio podłączony do sieci zasilającej. Poza obciążeniem nadmiar mocy jest przekazywany z powrotem do sieci. W deszczowe dni lub w nocy, gdy panel fotowoltaiczny nie generuje energii elektrycznej lub generowana energia elektryczna nie może zaspokoić zapotrzebowania na moc, jest ona zasilana z sieci. Ponieważ energia elektryczna jest bezpośrednio wprowadzana do sieci energetycznej, konfiguracja akumulatora jest pomijana, a proces przechowywania i zwalniania akumulatora jest oszczędzany. Jednak w systemie wymagany jest dedykowany falownik podłączony do sieci, aby zapewnić, że moc wyjściowa spełnia wymagania sieci zasilającej dotyczące napięcia, częstotliwości i innych wskaźników. Ze względu na problem z wydajnością falownika nadal będzie występować pewna strata energii. Takie systemy często są w stanie wykorzystywać energię elektryczną z sieci i szereg modułów fotowoltaicznych połączonych równolegle jako źródła zasilania dla lokalnych obciążeń prądu przemiennego. Współczynnik niedoboru mocy obciążenia całego systemu jest zmniejszony. Ponadto system PV podłączony do sieci może odgrywać rolę w regulacji szczytowej dla publicznej sieci energetycznej. Zgodnie z charakterystyką systemu podłączonego do sieci, Soying Electric z powodzeniem opracował kilka lat temu falownik podłączony do sieci słonecznej, który jest specjalnie zaprojektowany do recyklingu energii elektrycznej z różnymi zyskami i stratami. Dokonano dużego postępu i przezwyciężono szereg trudności technicznych w systemie podłączonym do sieci.

System mieszany

Oprócz zestawu modułów fotowoltaicznych stosowanych w tym systemie fotowoltaicznym, generator olejowy jest również używany jako zapasowe źródło zasilania. Celem stosowania hybrydowego systemu zasilania jest kompleksowe wykorzystanie zalet różnych technologii wytwarzania energii i uniknięcie ich wad. Na przykład zaletami wyżej wymienionych niezależnych systemów fotowoltaicznych są mniejsze wymagania konserwacyjne, a wadą jest to, że produkcja energii jest zależna od pogody i niestabilna.

Hybrydowy system zasilania, który wykorzystuje kombinację generatorów diesla i paneli fotowoltaicznych, może dostarczać energię niezależną od warunków atmosferycznych w porównaniu z niezależnym systemem zasilanym pojedynczym źródłem energii.

System zasilania mieszanego podłączony do sieci

Wraz z rozwojem przemysłu optoelektroniki słonecznej pojawił się hybrydowy system zasilania sieciowego, który może kompleksowo wykorzystywać moduły fotowoltaiczne, zasilanie sieciowe i zapasowe generatory olejowe. Ten rodzaj systemu zazwyczaj integruje kontroler i falownik, wykorzystując układ scalony komputera do pełnej kontroli działania całego systemu, kompleksowo wykorzystując różne źródła energii w celu osiągnięcia najlepszego stanu roboczego, a także może wykorzystywać baterie w celu dalszej poprawy współczynnika gwarancji zasilania obciążenia systemu, takiego jak system falownika SMD firmy AES. System może dostarczać kwalifikowaną moc dla obciążeń lokalnych i może działać jako UPS (zasilanie awaryjne) online. Energia może być również dostarczana do sieci lub pobierana z niej. Tryb pracy systemu zwykle polega na pracy równoległej z zasilaniem komercyjnym i energią słoneczną. W przypadku obciążenia lokalnego, jeśli moc generowana przez moduły fotowoltaiczne jest wystarczająca do wykorzystania przez obciążenie, będzie on bezpośrednio wykorzystywał moc generowaną przez moduły fotowoltaiczne do zaspokojenia potrzeb obciążenia. Jeśli moc generowana przez moduły fotowoltaiczne przekracza zapotrzebowanie bezpośredniego obciążenia, nadmiar mocy może być również zwrócony do sieci; jeśli moc generowana przez moduły fotowoltaiczne jest niewystarczająca, zasilanie sieciowe zostanie automatycznie włączone, a zasilanie sieciowe zostanie wykorzystane do zaspokojenia zapotrzebowania lokalnego obciążenia. Gdy pobór mocy obciążenia jest mniejszy niż 60% znamionowej pojemności sieciowej falownika SMD, sieć automatycznie naładuje akumulator, aby zapewnić, że akumulator będzie w stanie pływającym przez długi czas; jeśli sieć ulegnie awarii, to znaczy awarii zasilania sieciowego lub sieci Jeśli jakość nie jest zgodna ze standardem, system automatycznie rozłączy zasilanie sieciowe i przełączy się na niezależny tryb pracy, a prąd przemienny wymagany przez obciążenie będzie dostarczany przez akumulator i falownik. Gdy sieć powróci do normy, to znaczy napięcie i częstotliwość powrócą do wyżej wymienionego stanu normalnego, system rozłączy akumulator, przejdzie do trybu podłączonego do sieci i dostarczy zasilanie z sieci. W niektórych hybrydowych systemach zasilania sieciowego funkcje monitorowania systemu, sterowania i gromadzenia danych mogą być również zintegrowane z układem sterowania. Podstawowymi komponentami takiego systemu są kontroler i falownik.

System fotowoltaiczny niezależny od sieci

System fotowoltaiczny poza siecią to nowy typ źródła zasilania, który generuje energię elektryczną z modułów fotowoltaicznych, zarządza ładowaniem i rozładowywaniem akumulatora za pomocą kontrolera i dostarcza energię elektryczną do obciążenia DC lub obciążenia AC za pomocą falownika. Jest szeroko stosowany na płaskowyżach, wyspach, odległych obszarach górskich i w terenie o trudnych warunkach. Może być również używany jako źródło zasilania dla stacji bazowych komunikacyjnych, reklamowych kasetonów świetlnych, oświetlenia ulicznego itp. System fotowoltaiczny wykorzystuje niewyczerpaną energię naturalną, która może skutecznie złagodzić konflikt popytu na obszarach z niedoborami energii i rozwiązać problemy życia i komunikacji na obszarach odległych. Popraw globalne środowisko ekologiczne i promuj zrównoważony rozwój człowieka.

Funkcje systemu

Panele fotowoltaiczne to elementy generujące energię. Kontroler fotowoltaiczny reguluje i kontroluje generowaną energię elektryczną. Z jednej strony dostosowana energia jest wysyłana do obciążenia DC lub AC, a z drugiej strony nadmiar energii jest wysyłany do akumulatora w celu magazynowania. Gdy generowana energia elektryczna nie może zaspokoić potrzeb obciążenia Gdy kontroler wysyła moc akumulatora do obciążenia. Po pełnym naładowaniu akumulatora kontroler powinien kontrolować akumulator, aby nie został przeładowany. Gdy energia elektryczna zmagazynowana w akumulatorze zostanie rozładowana, kontroler powinien kontrolować akumulator, aby nie został nadmiernie rozładowany, aby chronić akumulator. Gdy wydajność kontrolera nie jest dobra, będzie to miało duży wpływ na żywotność akumulatora i ostatecznie wpłynie na niezawodność systemu. Zadaniem akumulatora jest magazynowanie energii, aby obciążenie mogło być zasilane w nocy lub w deszczowe dni. Falownik odpowiada za konwersję prądu stałego na prąd przemienny do wykorzystania przez obciążenia AC.