Fotogalvaaniline süsteem

Fotogalvaanilised süsteemid jagunevad üldiselt sõltumatuteks süsteemideks, võrguga ühendatud süsteemideks ja hübriidsüsteemideks.Päikese fotogalvaanilise süsteemi taotlusvormi, rakendusskaala ja koormuse tüübi järgi saab selle jagada kuueks tüübiks.

süsteemi tutvustus

Päikese fotogalvaanilise süsteemi taotlusvormi, rakendusskaala ja koormuse tüübi järgi tuleks fotogalvaaniline toitesüsteem jagada üksikasjalikumalt.Fotogalvaanilised süsteemid võib jagada ka kuueks tüübiks: väike päikeseenergia toitesüsteem (Small DC);lihtne alalisvoolusüsteem (Simple DC);suur päikeseenergia toitesüsteem (Large DC);Vahelduv- ja alalisvoolu toitesüsteem (AC/DC);Võrguga ühendatud süsteem (Utility Grid Connect);hübriidtoitesüsteem (Hybrid);võrguga ühendatud hübriidsüsteem.Iga süsteemi tööpõhimõtet ja omadusi kirjeldatakse allpool.

toitesüsteem

Väikese päikeseenergia toitesüsteemi omadused on see, et süsteemis on ainult alalisvoolu koormus ja koormusvõimsus on suhteliselt väike, kogu süsteem on lihtsa ülesehitusega ja seda on lihtne kasutada.Selle peamised kasutusalad on üldised majapidamissüsteemid, erinevad tsiviilotstarbelised alalisvoolutooted ja nendega seotud meelelahutusseadmed.Näiteks minu kodumaa lääneosas on seda tüüpi fotogalvaanilisi süsteeme laialdaselt kasutatud ja koormus on alalisvoolulamp, mida kasutatakse majapidamisvalgustuse probleemi lahendamiseks elektrita piirkondades.

DC süsteem

Selle süsteemi tunnuseks on see, et süsteemis on alalisvoolu koormus ja koormuse kasutusajale ei ole erinõuet.Koormust kasutatakse peamiselt päevasel ajal, seega ei kasutata süsteemis akut ega vaja kontrollerit.Süsteem on lihtsa ülesehitusega ja seda saab otse kasutada.Fotogalvaaniline moodul varustab koormust toitega, välistades energia salvestamise ja vabastamise protsessi akus, samuti energiakadu kontrolleris ning parandades energiakasutuse efektiivsust.Seda kasutatakse tavaliselt PV-veepumpade süsteemides, mõnes ajutise varustuses päeva jooksul ja mõnes turismirajatistes.Joonis 1 näitab lihtsat DC PV pumbasüsteemi.Seda süsteemi on laialdaselt kasutatud arengumaades, kus joogiks pole puhast kraanivett, ja see on toonud häid sotsiaalseid hüvesid.

Suuremahuline päikeseenergia süsteem

Võrreldes ülaltoodud kahe fotogalvaanilise süsteemiga, sobib suuremahuline päikeseenergiaga töötav fotogalvaaniline süsteem endiselt alalisvoolusüsteemi jaoks, kuid sellisel päikeseenergia süsteemil on tavaliselt suur koormusvõimsus.Koormuse stabiilse toiteallika tagamiseks on selle vastav ka süsteemi mastaap on suur ning see tuleb varustada suurema hulga fotogalvaaniliste moodulite ja suurema akupaketiga.Selle levinumad taotlusvormid hõlmavad sidet, telemeetriat, seireseadmete toiteallikat, tsentraliseeritud toiteallikat maapiirkondades, majakaid, tänavavalgustusi jne. Seda vormi kasutatakse mõnedes maapiirkondades asuvates fotogalvaanilistes elektrijaamades, mis on ehitatud mõnel pool minu lääneosas ilma elektrita. riigis ning China Mobile'i ja China Unicomi rajatud side tugijaamad kaugematesse piirkondadesse, kus pole elektrivõrke, kasutavad seda fotogalvaanilist süsteemi ka toiteallikaks.Näiteks side tugijaama projekt Wanjiazhais, Shanxi.

Vahelduv- ja alalisvoolu toitesüsteem

Erinevalt ülaltoodud kolmest päikeseenergiasüsteemist suudab see fotogalvaaniline süsteem anda samaaegselt toidet nii alalis- kui ka vahelduvvoolule ning sellel on süsteemi struktuuri poolest rohkem invertereid kui ülaltoodud kolmel süsteemil, mida kasutatakse alalisvoolu vahelduvvooluks muundamiseks. võimsus, mis vastab vahelduvvoolu koormuse nõuetele.Tavaliselt on sellise süsteemi koormuse võimsustarve ka suhteliselt suur, seega on ka süsteemi mastaap suhteliselt suur.Seda kasutatakse mõnes nii vahelduv- kui alaliskoormusega side tugijaamades ja teistes vahelduv- ja alaliskoormustega fotogalvaanilistes elektrijaamades.

Võrguga ühendatud süsteem

Selle fotogalvaanilise päikesesüsteemi suurim omadus on see, et fotogalvaanilise massiivi poolt genereeritud alalisvool muudetakse võrguga ühendatud inverteri kaudu võrguga ühendatud inverteri kaudu vahelduvvooluks, mis vastab vooluvõrgu nõuetele ja ühendatakse seejärel otse vooluvõrku.Väljaspool koormust juhitakse üleliigne võimsus võrku tagasi.Vihmastel päevadel või öösel, kui fotogalvaaniline massiiv ei tooda elektrit või toodetud elekter ei suuda koormuse vajadust rahuldada, töötab see võrgust.Kuna elektrienergia sisestatakse otse elektrivõrku, jäetakse aku konfiguratsioon ära ning salvestatakse aku salvestamise ja vabastamise protsess.Siiski on süsteemis vaja spetsiaalset võrguga ühendatud inverterit, et tagada väljundvõimsuse vastavus võrguvõimsuse pinge, sageduse ja muude näitajate nõuetele.Inverteri efektiivsuse probleemi tõttu esineb siiski mõningane energiakadu.Sellised süsteemid suudavad sageli kasutada kohalike vahelduvvoolu koormuse toiteallikatena paralleelselt elektrienergiat ja hulgaliselt päikeseenergia mooduleid.Kogu süsteemi koormusvõimsuse puudujäägi määr väheneb.Lisaks võib võrguga ühendatud PV-süsteem mängida rolli avaliku elektrivõrgu tipptaseme reguleerimisel.Vastavalt võrguga ühendatud süsteemi omadustele on Soying Electric juba mitu aastat tagasi edukalt välja töötanud päikesevõrguga ühendatud inverteri, mis on spetsiaalselt loodud erinevate kasumite ja kadudega elektrienergia taaskasutamiseks.Võrguga ühendatud süsteemis on tehtud suuri edusamme ja ületatud on rida tehnilisi raskusi.

Segavarustussüsteem

Lisaks selles fotogalvaanilises päikesesüsteemis kasutatavale päikeseenergia mooduli massiivile kasutatakse varutoiteallikana ka õligeneraatorit.Hübriidtoitesüsteemi kasutamise eesmärk on erinevate elektritootmistehnoloogiate eeliste igakülgne ärakasutamine ja nende vastavate puuduste vältimine.Näiteks ülalmainitud sõltumatute fotogalvaaniliste süsteemide eelisteks on väiksem hooldusvajadus ning miinuseks see, et energiaväljund on ilmastikust sõltuv ja ebastabiilne.

Hübriidne toitesüsteem, mis kasutab diiselgeneraatorite ja fotogalvaaniliste massiivide kombinatsiooni, võib pakkuda ilmastikust sõltumatut energiat võrreldes ühe energiaga eraldiseisva süsteemiga.

Võrku ühendatud segatoitesüsteem

Päikese optoelektroonikatööstuse arenguga on tekkinud võrguga ühendatud hübriidtoitesüsteem, mis suudab laiaulatuslikult kasutada päikeseenergia moodulite massiive, elektrienergiat ja varuõligeneraatoreid.Selline süsteem integreerib tavaliselt kontrolleri ja inverteri, kasutades arvutikiipi, et täielikult kontrollida kogu süsteemi tööd, kasutada kõikehõlmavalt erinevaid energiaallikaid parima tööoleku saavutamiseks ning kasutada ka akusid süsteemi koormusvõimsuse edasiseks parandamiseks. tarnegarantii määr, näiteks AES-i SMD-inverterisüsteem.Süsteem suudab pakkuda kvalifitseeritud toidet kohalikele koormustele ja võib töötada võrguühendusega UPS-ina (katkematu toiteallikana).Toidet võib anda ka võrku või sealt saada.Süsteemi töörežiim on tavaliselt töötamine paralleelselt kaubandusliku elektrienergia ja päikeseenergiaga.Kohaliku koormuse puhul, kui fotogalvaaniliste moodulite genereeritud võimsus on koormuse kasutamiseks piisav, kasutab see otse fotogalvaaniliste moodulite toodetud võimsust koormuse vajaduste rahuldamiseks.Kui fotogalvaaniliste moodulite poolt toodetud võimsus ületab kohese koormuse vajaduse, saab üleliigse võimsuse ka võrku tagasi saata;kui fotogalvaaniliste moodulite genereeritud võimsus on ebapiisav, lülitatakse elektritoide automaatselt sisse ja elektrienergiat kasutatakse kohaliku koormuse vajaduse rahuldamiseks.Kui koormuse voolutarve on alla 60% SMD-inverteri nimivooluvõimsusest, laadib võrk automaatselt akut, et tagada aku pikaajaline ujuv olek;voolukatkestuse korral, st voolukatkestus või vooluvõrk Kui kvaliteet ei vasta standardile, katkestab süsteem automaatselt vooluvõrgu ja lülitub iseseisvale töörežiimile ning koormuse jaoks vajalik vahelduvvool on tagatud aku ja inverteri poolt.Kui vooluvõrk normaliseerub, st pinge ja sagedus naasevad ülalmainitud normaalolekusse, ühendab süsteem aku lahti, lülitub võrguga ühendatud režiimile ja annab toite vooluvõrgust.Mõnes võrguga ühendatud hübriidtoitesüsteemis saab juhtimiskiibile integreerida ka süsteemi jälgimise, juhtimise ja andmete kogumise funktsioonid.Sellise süsteemi põhikomponendid on kontroller ja inverter.

Võrguväline fotogalvaaniline süsteem

Võrguväline fotogalvaaniline elektritootmissüsteem on uut tüüpi toiteallikas, mis toodab elektrit fotogalvaanilistest moodulitest, juhib aku laadimist ja tühjenemist kontrolleri kaudu ning varustab elektrienergiaga alalis- või vahelduvvoolu koormust inverteri kaudu. .Seda kasutatakse laialdaselt platoodel, saartel, kaugetes mägipiirkondades ja karmi keskkonnaga välitöödel.Seda saab kasutada ka side tugijaamade, reklaamvalgustite, tänavavalgustite jms toiteallikana. Fotogalvaaniline elektritootmissüsteem kasutab ammendamatut loodusenergiat, mis võib tõhusalt leevendada nõudluse konflikte voolupuudusega piirkondades ja lahendada elu ja suhtlemine äärealadel.Parandada globaalset ökoloogilist keskkonda ja edendada säästvat inimarengut.

Süsteemi funktsioonid

Fotogalvaanilised paneelid on elektrit tootvad komponendid.Fotogalvaaniline kontroller reguleerib ja juhib genereeritud elektrienergiat.Ühelt poolt suunatakse reguleeritud energia alalis- või vahelduvvoolu koormusele ja teisest küljest suunatakse üleliigne energia salvestamiseks akupakki.Kui toodetud elekter ei suuda koormuse vajadusi rahuldada Kui kontroller saadab aku võimsuse koormusele.Pärast aku täielikku laadimist peaks kontroller kontrollima, et akut ei laetaks üle.Kui akusse salvestatud elektrienergia on tühjenenud, peaks kontroller aku kaitsmiseks kontrollima, et akut ei tühjeneks liiga palju.Kui kontrolleri jõudlus ei ole hea, mõjutab see oluliselt aku kasutusiga ja lõpuks süsteemi töökindlust.Aku ülesanne on salvestada energiat, et koormus saaks öösel või vihmastel päevadel toidet.Inverter vastutab alalisvoolu vahelduvvooluks muutmise eest vahelduvvoolu koormuste jaoks.