Το φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας εκτός δικτύου δεν εξαρτάται από το δίκτυο και λειτουργεί ανεξάρτητα και χρησιμοποιείται ευρέως σε απομακρυσμένες ορεινές περιοχές, περιοχές χωρίς ηλεκτρισμό, νησιά, σταθμούς βάσης επικοινωνίας και φώτα δρόμου και άλλες εφαρμογές, χρησιμοποιώντας φωτοβολταϊκή παραγωγή ενέργειας για να λύσει τις ανάγκες των κατοίκων σε περιοχές χωρίς ηλεκτρισμό, έλλειψη ηλεκτρισμού και ασταθή μικρή ηλεκτρική ενέργεια, σχολεία οικονομική, καθαρή, περιβαλλοντική προστασία, κανένας θόρυβος δεν μπορεί να αντικαταστήσει εν μέρει ή να αντικαταστήσει πλήρως το ντίζελ Η λειτουργία παραγωγής ενέργειας της γεννήτριας.
1. Ταξινόμηση και σύνθεση συστήματος παραγωγής ενέργειας από -φωτοβολταϊκά
Το φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας εκτός-του δικτύου γενικά ταξινομείται σε μικρό σύστημα συνεχούς ρεύματος, μικρό και μεσαίο εκτός-σύστημα παραγωγής ενέργειας δικτύου και μεγάλο εκτός-σύστημα παραγωγής ενέργειας από το δίκτυο. Το μικρό σύστημα DC προορίζεται κυρίως για την επίλυση των πιο βασικών αναγκών φωτισμού σε περιοχές χωρίς ηλεκτρικό ρεύμα. το μικρό και μεσαίο-σύστημα του δικτύου αποσκοπεί κυρίως στην επίλυση των αναγκών ηλεκτρικής ενέργειας των οικογενειών, των σχολείων και των μικρών εργοστασίων. το μεγάλο-σύστημα εκτός δικτύου προορίζεται κυρίως για την επίλυση των αναγκών σε ηλεκτρική ενέργεια ολόκληρων χωριών και νησιών και αυτό το σύστημα είναι πλέον επίσης στην κατηγορία των συστημάτων μικρο-δικτύων.
Το φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας εκτός{0}}του δικτύου αποτελείται γενικά από φωτοβολταϊκές συστοιχίες από ηλιακές μονάδες, ηλιακούς ελεγκτές, μετατροπείς, συστοιχίες μπαταριών, φορτία κ.λπ.
Η συστοιχία φωτοβολταϊκών μετατρέπει την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική όταν υπάρχει φως και τροφοδοτεί το φορτίο μέσω του ηλιακού ελεγκτή και του μετατροπέα (ή του μηχανήματος αντίστροφου ελέγχου), ενώ φορτίζει τη μπαταρία. όταν δεν υπάρχει φως, η μπαταρία τροφοδοτεί το φορτίο AC μέσω του μετατροπέα.
2. Κύριος εξοπλισμός του συστήματος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από -φωτοβολταϊκά
01. Ενότητες
Η φωτοβολταϊκή μονάδα είναι σημαντικό μέρος του συστήματος παραγωγής ενέργειας εκτός δικτύου, του οποίου ο ρόλος είναι να μετατρέπει την ενέργεια της ηλιακής ακτινοβολίας σε ηλεκτρική ενέργεια συνεχούς ρεύματος. Τα χαρακτηριστικά ακτινοβολίας και τα χαρακτηριστικά θερμοκρασίας είναι τα δύο κύρια στοιχεία που επηρεάζουν την απόδοση της μονάδας.
02. Μετατροπέας
Ο μετατροπέας είναι μια συσκευή που μετατρέπει το συνεχές ρεύμα (DC) σε εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) για να καλύψει τις ανάγκες ισχύος των φορτίων AC.
Σύμφωνα με την κυματομορφή εξόδου, οι μετατροπείς μπορούν να χωριστούν σε μετατροπέα τετραγωνικού κύματος, μετατροπέα βηματικού κύματος και μετατροπέα ημιτονοειδούς κύματος. Οι μετατροπείς ημιτονοειδών κυμάτων χαρακτηρίζονται από υψηλή απόδοση, χαμηλές αρμονικές, μπορούν να εφαρμοστούν σε όλους τους τύπους φορτίων και έχουν ισχυρή ικανότητα μεταφοράς για επαγωγικά ή χωρητικά φορτία.
03. Ελεγκτής
Η κύρια λειτουργία του φωτοβολταϊκού ελεγκτή είναι να ρυθμίζει και να ελέγχει την ισχύ DC που εκπέμπεται από τις φωτοβολταϊκές μονάδες και να διαχειρίζεται έξυπνα τη φόρτιση και την εκφόρτιση της μπαταρίας. Τα συστήματα εκτός δικτύου-θα πρέπει να διαμορφωθούν σύμφωνα με το επίπεδο τάσης συνεχούς ρεύματος του συστήματος και τη χωρητικότητα ισχύος του συστήματος με τις κατάλληλες προδιαγραφές του ελεγκτή φωτοβολταϊκού. Ο ελεγκτής φωτοβολταϊκών χωρίζεται σε τύπο PWM και τύπο MPPT, που διατίθεται συνήθως σε διαφορετικά επίπεδα τάσης DC12V, 24V και 48V.
04. Μπαταρία
Η μπαταρία είναι η συσκευή αποθήκευσης ενέργειας του συστήματος παραγωγής ενέργειας και ο ρόλος της είναι να αποθηκεύει την ηλεκτρική ενέργεια που εκπέμπεται από τη φωτοβολταϊκή μονάδα για να παρέχει ισχύ στο φορτίο κατά την κατανάλωση ισχύος.
3. Αρχές σχεδιασμού λεπτομερειών σχεδιασμού συστήματος και επιλογής
01. Σχεδιασμός φωτοβολταϊκών μονάδων
Τύπος αναφοράς: P0=(P × t × Q) / (η1 × T) τύπος: P0 – η μέγιστη ισχύς της μονάδας ηλιακής κυψέλης, μονάδα Wp; P – η ισχύς του φορτίου, μονάδα W; t – -οι ημερήσιες ώρες κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας του φορτίου, μονάδα H; η1 -είναι η αποτελεσματικότητα του συστήματος. T -ο τοπικός μέσος όρος ημερήσιων ωρών αιχμής ηλιοφάνειας, μονάδα HQ- – συντελεστής πλεονάσματος συνεχούς συννεφιασμένης περιόδου (γενικά 1,2 έως 2)
02. Σχεδιασμός ελεγκτή ΦΒ
Τύπος αναφοράς: I=P0 / V
Όπου: I – Ρεύμα ελέγχου ελεγκτή Φ/Β, μονάδα A; P0 – η μέγιστη ισχύς της μονάδας ηλιακής κυψέλης, μονάδα Wp; V – η ονομαστική τάση της μπαταρίας, μονάδα V
★ Σημείωση: Σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο, ο ελεγκτής φωτοβολταϊκών πρέπει να μεγεθύνει ένα συγκεκριμένο περιθώριο και να μειώσει τη χωρητικότητα χρήσης.
03. Απενεργοποιημένος-μετατροπέας δικτύου
Τύπος αναφοράς: Pn=(P*Q)/Cosθ Στον τύπο: Pn – η χωρητικότητα του μετατροπέα, μονάδα VA; P – η ισχύς του φορτίου, μονάδα W; Cosθ – συντελεστής ισχύος του μετατροπέα (γενικά 0,8); Q – ο συντελεστής περιθωρίου που απαιτείται για τον μετατροπέα (γενικά επιλέγεται από 1 έως 5).
★Σημείωση: α. Τα διαφορετικά φορτία (αντιστατικά, επαγωγικά, χωρητικά) έχουν διαφορετικά ρεύματα εκκίνησης-και διαφορετικούς παράγοντες περιθωρίου. σι. Σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο, ο μετατροπέας πρέπει να μεγεθύνει ένα ορισμένο περιθώριο και να μειώσει την ικανότητα χρήσης.
04. Μπαταρία μολύβδου-οξέος
Τύπος αναφοράς: C=P × t × T / (V × K × η2) τύπος: C – η χωρητικότητα της μπαταρίας, μονάδα Ah; P – η ισχύς του φορτίου, μονάδα W; t – το φορτίο ημερήσιων ωρών κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας, μονάδα H. V – η ονομαστική τάση της μπαταρίας, μονάδα V. K – ο συντελεστής εκφόρτισης της μπαταρίας, λαμβάνοντας υπόψη την απόδοση της μπαταρίας, το βάθος εκφόρτισης, τη θερμοκρασία περιβάλλοντος και τους παράγοντες που επηρεάζουν, γενικά 0,4 έως 0,7. η2 –απόδοση μετατροπέα; T – ο αριθμός των διαδοχικών συννεφιασμένων ημερών.
05. Μπαταρία ιόντων λιθίου-
Τύπος αναφοράς: C=P × t × T / (K × η2)
Όπου: C – η χωρητικότητα της μπαταρίας, μονάδα kWh; P – η ισχύς του φορτίου, μονάδα W; t – ο αριθμός των ωρών ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιεί το φορτίο ανά ημέρα, μονάδα H. K – συντελεστής εκφόρτισης της μπαταρίας, λαμβάνοντας υπόψη την απόδοση της μπαταρίας, το βάθος εκφόρτισης, τη θερμοκρασία περιβάλλοντος και τους παράγοντες που επηρεάζουν, γενικά 0,8 έως 0,9. η2 –απόδοση μετατροπέα; T -αριθμός διαδοχικών συννεφιασμένων ημερών.Σχεδιαστική θήκη
Ένας υπάρχων πελάτης πρέπει να σχεδιάσει ένα φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας, οι τοπικές μέσες ημερήσιες ώρες αιχμής ηλιοφάνειας λαμβάνονται υπόψη σύμφωνα με τις 3 ώρες, η ισχύς όλων των λαμπτήρων φθορισμού είναι κοντά στα 5 KW και χρησιμοποιούνται για 4 ώρες την ημέρα και οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος υπολογίζονται σύμφωνα με 2 ημέρες συνεχών συννεφιασμένων ημερών. Υπολογίστε τη διαμόρφωση αυτού του συστήματος.
