Sistema fotovoltaic

Els sistemes fotovoltaics es divideixen generalment en sistemes independents, sistemes connectats a la xarxa i sistemes híbrids.Segons el formulari de sol·licitud, l'escala d'aplicació i el tipus de càrrega del sistema solar fotovoltaic, es pot dividir en sis tipus.

introducció del sistema

Segons el formulari de sol·licitud, l'escala de l'aplicació i el tipus de càrrega del sistema solar fotovoltaic, el sistema d'alimentació fotovoltaica s'ha de dividir en més detall.Els sistemes fotovoltaics també es poden subdividir en els sis tipus següents: petit sistema de subministrament d'energia solar (Small DC);sistema simple DC (Simple DC);sistema de subministrament d'energia solar gran (CC gran);Sistema d'alimentació AC i DC (AC/DC);Sistema connectat a la xarxa (Utility Grid Connect);sistema d'alimentació híbrid (híbrid);sistema híbrid connectat a la xarxa.A continuació es descriuen el principi de funcionament i les característiques de cada sistema.

sistema d'alimentació

Les característiques del petit sistema de subministrament d'energia solar són que només hi ha una càrrega de CC al sistema i la potència de càrrega és relativament petita, tot el sistema té una estructura senzilla i és fàcil d'utilitzar.Els seus usos principals són sistemes domèstics generals, diversos productes civils de corrent continu i equips d'entreteniment relacionats.Per exemple, a la regió occidental del meu país, aquest tipus de sistema fotovoltaic s'ha utilitzat àmpliament i la càrrega és de llum de corrent continu, que s'utilitza per resoldre el problema de la il·luminació domèstica a les zones sense electricitat.

Sistema de corrent continu

La característica d'aquest sistema és que la càrrega del sistema és una càrrega de corrent continu i no hi ha cap requisit especial per al temps d'ús de la càrrega.La càrrega s'utilitza principalment durant el dia, de manera que no s'utilitza cap bateria al sistema i no es requereix cap controlador.El sistema té una estructura senzilla i es pot utilitzar directament.El mòdul fotovoltaic subministra energia a la càrrega, eliminant el procés d'emmagatzematge i alliberament d'energia a la bateria, així com la pèrdua d'energia en el controlador, i millorant l'eficiència d'utilització de l'energia.S'utilitza habitualment en sistemes de bombes d'aigua fotovoltaiques, alguns equips temporals de potència durant el dia i algunes instal·lacions turístiques.La figura 1 mostra un sistema de bomba DC PV senzill.Aquest sistema s'ha utilitzat àmpliament als països en desenvolupament on no hi ha aigua pura de l'aixeta per beure, i ha produït bons beneficis socials.

Sistema d'energia solar a gran escala

En comparació amb els dos sistemes fotovoltaics anteriors, el sistema fotovoltaic d'energia solar a gran escala encara és adequat per al sistema d'alimentació de corrent continu, però aquest tipus de sistema solar fotovoltaic sol tenir una gran potència de càrrega.Per tal d'assegurar una font d'alimentació estable a la càrrega, la seva escala corresponent del sistema també és gran, i ha d'estar equipat amb una major varietat de mòduls fotovoltaics i un paquet de bateries més gran.Els seus formularis de sol·licitud habituals inclouen comunicació, telemetria, subministrament d'alimentació d'equips de monitorització, subministrament d'energia centralitzat en zones rurals, fars de balises, fanals, etc. Aquest formulari s'utilitza en algunes centrals fotovoltaiques rurals construïdes en algunes zones sense electricitat a l'oest del meu país, i les estacions base de comunicacions construïdes per China Mobile i China Unicom a zones remotes sense xarxes elèctriques també utilitzen aquest sistema fotovoltaic per a l'alimentació.Com ara el projecte de l'estació base de comunicacions a Wanjiazhai, Shanxi.

Sistema d'alimentació AC i DC

A diferència dels tres sistemes solars fotovoltaics anteriors, aquest sistema fotovoltaic pot proporcionar energia tant per a càrregues de CC com de CA al mateix temps, i té més inversors que els tres sistemes anteriors pel que fa a l'estructura del sistema, que s'utilitza per convertir l'energia CC en CA. potència per satisfer les necessitats dels requisits de càrrega de CA.En general, el consum d'energia de càrrega d'aquest sistema també és relativament gran, de manera que l'escala del sistema també és relativament gran.S'utilitza en algunes estacions base de comunicació amb càrregues de CA i CC i altres centrals fotovoltaiques amb càrregues de CA i CC.

Sistema connectat a la xarxa

La característica més important d'aquest sistema solar fotovoltaic és que el corrent continu generat per la matriu fotovoltaica es converteix en corrent altern que compleix els requisits de la xarxa elèctrica mitjançant l'inversor connectat a la xarxa i després connectat directament a la xarxa elèctrica.Fora de la càrrega, l'excés de potència es retorna a la xarxa.En dies de pluja o a la nit, quan la matriu fotovoltaica no genera electricitat o l'electricitat generada no pot satisfer la demanda de càrrega, s'alimenta per la xarxa.Com que l'energia elèctrica s'introdueix directament a la xarxa elèctrica, s'omet la configuració de la bateria i s'estalvia el procés d'emmagatzematge i alliberament de la bateria.Tanmateix, es requereix un inversor dedicat connectat a la xarxa al sistema per garantir que la potència de sortida compleixi els requisits de la potència de la xarxa de tensió, freqüència i altres indicadors.A causa del problema d'eficiència de l'inversor, encara hi haurà una mica de pèrdua d'energia.Aquests sistemes sovint són capaços d'utilitzar energia elèctrica i una sèrie de mòduls solars fotovoltaics en paral·lel com a fonts d'alimentació per a càrregues de CA locals.Es redueix la taxa d'escassetat de potència de càrrega de tot el sistema.A més, el sistema fotovoltaic connectat a la xarxa pot tenir un paper en la regulació màxima de la xarxa elèctrica pública.Segons les característiques del sistema connectat a la xarxa, Soying Electric ha desenvolupat amb èxit un inversor connectat a la xarxa solar fa uns quants anys, que està especialment dissenyat per al reciclatge d'energia elèctrica amb diferents guanys i pèrdues.S'ha avançat molt i s'han superat una sèrie de dificultats tècniques en el sistema connectat a la xarxa.

Sistema de subministrament mixt

A més de la matriu de mòduls solars fotovoltaics utilitzats en aquest sistema solar fotovoltaic, també s'utilitza un generador d'oli com a font d'energia de reserva.L'objectiu d'utilitzar un sistema d'alimentació híbrid és utilitzar de manera integral els avantatges de diverses tecnologies de generació d'energia i evitar les seves respectives deficiències.Per exemple, els avantatges dels sistemes fotovoltaics independents esmentats anteriorment són un menor manteniment i l'inconvenient és que la producció d'energia depèn del clima i és inestable.

Un sistema d'alimentació híbrid que utilitza una combinació de generadors dièsel i matrius fotovoltaiques pot proporcionar energia independent del clima en comparació amb un sistema autònom d'una sola energia.

Sistema de subministrament mixt connectat a la xarxa

Amb el desenvolupament de la indústria de l'optoelectrònica solar, ha sorgit un sistema de subministrament d'energia híbrid connectat a la xarxa que pot utilitzar de manera integral matrius de mòduls solars fotovoltaics, energia de serveis públics i generadors d'oli de reserva.Aquest tipus de sistema acostuma a integrar el controlador i l'inversor, utilitzant un xip d'ordinador per controlar completament el funcionament de tot el sistema, utilitzant de manera integral diverses fonts d'energia per aconseguir el millor estat de treball, i també pot utilitzar bateries per millorar encara més la potència de càrrega del sistema. taxa de garantia de subministrament, com ara el sistema inversor SMD d'AES.El sistema pot proporcionar energia qualificada per a càrregues locals i pot funcionar com a SAI en línia (Font d'alimentació ininterrompuda).També es pot subministrar o obtenir energia a la xarxa.El mode de treball del sistema sol ser treballar en paral·lel amb l'energia comercial i l'energia solar.Per a la càrrega local, si la potència generada pels mòduls fotovoltaics és suficient perquè la càrrega s'utilitzi, utilitzarà directament la potència generada pels mòduls fotovoltaics per cobrir les necessitats de la càrrega.Si la potència generada pels mòduls fotovoltaics supera la demanda de la càrrega immediata, l'excés de potència també es pot retornar a la xarxa;si la potència generada pels mòduls fotovoltaics és insuficient, s'habilitarà automàticament la potència de la xarxa elèctrica i s'utilitzarà la potència de la xarxa per subministrar la demanda de la càrrega local.Quan el consum d'energia de la càrrega és inferior al 60% de la capacitat nominal de la xarxa de l'inversor SMD, la xarxa carregarà automàticament la bateria per assegurar-se que la bateria estigui en estat flotant durant molt de temps;si falla la xarxa elèctrica, és a dir, falla la xarxa elèctrica o la xarxa elèctrica. Si la qualitat no s'ajusta a l'estàndard, el sistema desconnectarà automàticament l'alimentació de la xarxa i passarà al mode de treball independent, i es proporcionarà l'alimentació de CA requerida per la càrrega. per la bateria i l'inversor.Un cop la xarxa elèctrica torni a la normalitat, és a dir, la tensió i la freqüència tornen a l'estat normal esmentat anteriorment, el sistema desconnectarà la bateria, canviarà al mode connectat a la xarxa i subministrarà energia des de la xarxa elèctrica.En alguns sistemes d'alimentació híbrid connectats a la xarxa, les funcions de monitorització, control i adquisició de dades del sistema també es poden integrar al xip de control.Els components bàsics d'aquest sistema són el controlador i l'inversor.

Sistema fotovoltaic fora de xarxa

El sistema de generació d'energia fotovoltaica fora de xarxa és un nou tipus de font d'energia que genera electricitat a partir de mòduls fotovoltaics, gestiona la càrrega i descàrrega de la bateria a través del controlador i proporciona energia elèctrica a la càrrega de CC o a la càrrega de CA a través de l'inversor. .S'utilitza àmpliament en altiplans, illes, zones muntanyoses remotes i operacions de camp amb entorns durs.També es pot utilitzar com a font d'alimentació per a estacions base de comunicació, caixes de llum publicitàries, fanals, etc. El sistema de generació d'energia fotovoltaica utilitza energia natural inesgotable, que pot alleujar eficaçment el conflicte de demanda en zones amb escassetat d'energia i resoldre els problemes de vida i comunicació en zones remotes.Millorar l'entorn ecològic global i promoure el desenvolupament humà sostenible.

Funcions del sistema

Els panells fotovoltaics són components que generen energia.El controlador fotovoltaic ajusta i controla l'energia elèctrica generada.D'una banda, l'energia ajustada s'envia a la càrrega de CC o a la càrrega de CA i, d'altra banda, l'energia en excés s'envia a la bateria per a l'emmagatzematge.Quan l'electricitat generada no pot satisfer les necessitats de càrrega Quan el controlador envia la potència de la bateria a la càrrega.Després que la bateria estigui completament carregada, el controlador hauria de controlar que la bateria no es sobrecarregui.Quan l'energia elèctrica emmagatzemada a la bateria es descarrega, el controlador hauria de controlar que la bateria no es descarregui excessivament per protegir-la.Quan el rendiment del controlador no és bo, afectarà molt la vida útil de la bateria i, finalment, afectarà la fiabilitat del sistema.La tasca de la bateria és emmagatzemar energia perquè la càrrega pugui alimentar-se de nit o en dies de pluja.L'inversor és l'encarregat de convertir l'energia de CC en energia de CA per a l'ús de càrregues de CA.