Fotonaponski sistem

Fotonaponski sistemi se generalno dele na nezavisne sisteme, sisteme povezane na mrežu i hibridne sisteme.Prema obrascu prijave, skali aplikacije i tipu opterećenja solarnog fotonaponskog sistema, može se podijeliti u šest tipova.

uvod u sistem

Prema obrascu prijave, skali aplikacije i tipu opterećenja solarnog fotonaponskog sistema, fotonaponski sistem napajanja treba detaljnije podijeliti.Fotonaponski sistemi se takođe mogu podeliti na sledećih šest tipova: mali solarni sistem napajanja (Small DC);jednostavan DC sistem (Simple DC);veliki solarni sistem napajanja (Large DC);AC i DC sistem napajanja (AC/DC);Sistem povezan na mrežu (Utility Grid Connect);hibridni sistem napajanja (Hybrid);hibridni sistem povezan na mrežu.Princip rada i karakteristike svakog sistema su opisani u nastavku.

sistem napajanja

Karakteristike malog solarnog sistema za napajanje su da u sistemu postoji samo jednosmerno opterećenje, a snaga opterećenja je relativno mala, ceo sistem ima jednostavnu strukturu i lak je za rukovanje.Njegova glavna upotreba su opšti kućni sistemi, razni civilni DC proizvodi i prateća oprema za zabavu.Na primjer, u zapadnom dijelu moje zemlje ovaj tip fotonaponskog sistema je široko rasprostranjen, a opterećenje je DC lampa, koja se koristi za rješavanje problema kućne rasvjete u područjima bez struje.

DC sistem

Karakteristika ovog sistema je da je opterećenje u sistemu jednosmerno opterećenje i ne postoji poseban zahtev za vreme korišćenja opterećenja.Opterećenje se uglavnom koristi tokom dana, tako da se baterija ne koristi u sistemu, niti je potreban regulator.Sistem ima jednostavnu strukturu i može se direktno koristiti.Fotonaponski modul napaja opterećenje, eliminišući proces skladištenja i oslobađanja energije u bateriji, kao i gubitak energije u kontroleru i poboljšavajući efikasnost korišćenja energije.Uobičajeno se koristi u fotonaponskim sistemima pumpi za vodu, privremenim napajanjem opreme tokom dana i nekim turističkim objektima.Slika 1 prikazuje jednostavan DC PV sistem pumpe.Ovaj sistem se široko koristi u zemljama u razvoju u kojima ne postoji čista voda iz slavine za piće, a proizveo je dobre društvene koristi.

Veliki solarni sistem

U poređenju sa gornja dva fotonaponska sistema, fotonaponski sistem velikih razmera na solarni pogon je i dalje prikladan za sistem jednosmerne struje, ali ova vrsta solarnog fotonaponskog sistema obično ima veliku snagu opterećenja.Kako bi se osiguralo stabilno napajanje opterećenja, njegov odgovarajući razmjer sistema je također velik, te ga je potrebno opremiti većim nizom fotonaponskih modula i većim baterijskim paketom.Njegovi uobičajeni oblici primjene uključuju komunikaciju, telemetriju, napajanje opreme za nadzor, centralizirano napajanje u ruralnim područjima, svjetionike, uličnu rasvjetu, itd. Ovaj oblik se koristi u nekim ruralnim fotonaponskim elektranama izgrađenim u nekim područjima bez struje na zapadu mog. zemlje, a komunikacijske bazne stanice koje su izgradile China Mobile i China Unicom u udaljenim područjima bez električne mreže također koriste ovaj fotonaponski sistem za napajanje.Kao što je projekt komunikacijske bazne stanice u Wanjiazhaiu, Shanxi.

AC i DC sistem napajanja

Za razliku od gornja tri solarna fotonaponska sistema, ovaj fotonaponski sistem može istovremeno osigurati napajanje i za istosmjernu i za izmjeničnu struju, i ima više invertora od gornja tri sistema u smislu strukture sistema, koji se koristi za pretvaranje istosmjerne energije u AC. snage kako bi se zadovoljile potrebe AC ​​opterećenja.Obično je i potrošnja energije opterećenja kod takvog sistema relativno velika, pa je i razmera sistema relativno velika.Koristi se u nekim komunikacijskim baznim stanicama sa AC i DC opterećenjem i drugim fotonaponskim elektranama sa AC i DC opterećenjem.

Sistem povezan na mrežu

Najveća karakteristika ovog solarnog fotonaponskog sistema je da se jednosmerna struja koju generiše fotonaponski niz pretvara u naizmjeničnu struju koja zadovoljava zahtjeve mrežne mreže preko mrežnog pretvarača, a zatim se direktno povezuje na mrežnu mrežu.Izvan opterećenja, višak snage se vraća u mrežu.U kišnim danima ili noću, kada fotonaponski niz ne proizvodi električnu energiju ili proizvedena električna energija ne može zadovoljiti potrebe opterećenja, napaja se iz mreže.Budući da se električna energija direktno unosi u električnu mrežu, konfiguracija baterije je izostavljena, a proces skladištenja i puštanja baterije je sačuvan.Međutim, u sistemu je potreban namjenski pretvarač povezan na mrežu kako bi se osiguralo da izlazna snaga zadovoljava zahtjeve napajanja mreže za napon, frekvenciju i druge indikatore.Zbog problema efikasnosti pretvarača, i dalje će doći do gubitka energije.Takvi sistemi su često u mogućnosti da koriste struju i niz solarnih fotonaponskih modula paralelno kao izvore napajanja za lokalna AC opterećenja.Stopa nestašice snage u cijelom sistemu je smanjena.Štaviše, fotonaponski sistem povezan na mrežu može igrati ulogu u regulaciji vršnih tokova za javnu elektroenergetsku mrežu.Prema karakteristikama sistema povezanog na mrežu, Soying Electric je prije nekoliko godina uspješno razvio inverter povezan na solarnu mrežu, koji je posebno dizajniran za recikliranje električne energije sa različitim dobicima i gubicima.Ostvaren je veliki napredak, a prevaziđen je niz tehničkih poteškoća na sistemu koji je povezan na mrežu.

Mješoviti sistem snabdijevanja

Pored niza solarnih fotonaponskih modula koji se koriste u ovom solarnom fotonaponskom sistemu, generator ulja se također koristi kao rezervni izvor napajanja.Svrha korištenja hibridnog sistema napajanja je da se sveobuhvatno iskoriste prednosti različitih tehnologija proizvodnje električne energije i izbjegnu njihovi nedostaci.Na primjer, prednosti gore navedenih nezavisnih fotonaponskih sistema su manje održavanja, a nedostatak je što je izlazna energija ovisna o vremenskim prilikama i nestabilna.

Hibridni sistem napajanja koji koristi kombinaciju dizel generatora i fotonaponskih nizova može da obezbedi energiju nezavisnu od vremenskih uslova u poređenju sa samostalnim sistemom sa jednom energijom.

Mješoviti sistem napajanja povezan na mrežu

Sa razvojem industrije solarne optoelektronike, pojavio se hibridni sistem napajanja povezan sa mrežom koji može sveobuhvatno da koristi solarne fotonaponske module, komunalno napajanje i rezervne generatore ulja.Ovakav sistem obično integriše kontroler i inverter, koristeći kompjuterski čip za potpunu kontrolu rada celog sistema, sveobuhvatno koristeći različite izvore energije za postizanje najboljeg radnog stanja, a može koristiti i baterije za dalje poboljšanje snage opterećenja sistema. stopa garancije za snabdevanje, kao što je AES-ov SMD inverterski sistem.Sistem može da obezbedi kvalifikovano napajanje za lokalna opterećenja i može da radi kao onlajn UPS (neprekidno napajanje).Snaga se također može isporučiti ili dobiti iz mreže.Način rada sistema je obično da radi paralelno sa komercijalnom energijom i solarnom energijom.Za lokalno opterećenje, ako je snaga koju generiraju fotonaponski moduli dovoljna za korištenje, ono će direktno koristiti snagu koju generiraju fotonaponski moduli za zadovoljavanje potreba opterećenja.Ako snaga koju generiraju fotonaponski moduli premašuje zahtjeve trenutnog opterećenja, višak snage se također može vratiti u mrežu;ako je snaga koju generiraju fotonaponski moduli nedovoljna, električna energija će se automatski uključiti, a struja će se koristiti za opskrbu potražnje lokalnog opterećenja.Kada je potrošnja energije opterećenja manja od 60% nazivnog kapaciteta mreže SMD pretvarača, mreža će automatski napuniti bateriju kako bi se osiguralo da je baterija dugo vremena u plivajućem stanju;ako dođe do kvara na mreži, odnosno nestanka struje ili mreže Ako kvalitet nije na standardnom nivou, sistem će automatski isključiti mrežno napajanje i prebaciti se u neovisni radni način, a osigurat će se AC napajanje potrebno za opterećenje preko baterije i pretvarača.Kada se mreža vrati u normalu, odnosno napon i frekvencija se vrate u gore pomenuto normalno stanje, sistem će isključiti bateriju, preći na mrežni način rada i napajanje iz mreže.U nekim hibridnim sistemima napajanja povezanim sa mrežom, funkcije nadzora sistema, kontrole i prikupljanja podataka takođe mogu biti integrisane u kontrolni čip.Osnovne komponente takvog sistema su kontroler i inverter.

Off-Grid fotonaponski sistem

Fotonaponski sistem za proizvodnju električne energije izvan mreže je nova vrsta izvora energije koji proizvodi električnu energiju iz fotonaponskih modula, upravlja punjenjem i pražnjenjem baterije preko kontrolera, te obezbjeđuje električnu energiju istosmjernom ili izmjeničnom opterećenju preko pretvarača. .Široko se koristi na visoravnima, ostrvima, udaljenim planinskim područjima i terenskim operacijama u teškim uslovima.Može se koristiti i kao napajanje za komunikacione bazne stanice, reklamne rasvjetne kutije, uličnu rasvjetu, itd. život i komunikacija u udaljenim područjima.Poboljšati globalno ekološko okruženje i promovirati održivi ljudski razvoj.

Funkcije sistema

Fotonaponski paneli su komponente za proizvodnju energije.Fotonaponski kontroler prilagođava i kontrolira proizvedenu električnu energiju.S jedne strane, prilagođena energija se šalje u DC opterećenje ili AC opterećenje, a s druge strane, višak energije se šalje u bateriju za skladištenje.Kada proizvedena električna energija ne može zadovoljiti potrebe opterećenja Kada kontroler šalje snagu baterije na opterećenje.Nakon što je baterija potpuno napunjena, kontroler bi trebao kontrolirati da se baterija ne prepuni.Kada se električna energija pohranjena u bateriji isprazni, kontroler treba kontrolirati da se baterija ne previše isprazni kako bi zaštitio bateriju.Kada performanse kontrolera nisu dobre, to će uvelike uticati na radni vek baterije i na kraju uticati na pouzdanost sistema.Zadatak baterije je da skladišti energiju tako da se opterećenje može napajati noću ili po kišnim danima.Inverter je odgovoran za pretvaranje istosmjerne struje u izmjeničnu struju za korištenje od strane AC opterećenja.