1. Состав и принцип солнечной фотоэлектрической системы.
Солнечная фотоэлектрическая система состоит из следующих трех частей: компоненты солнечных батарей; контроллеры заряда и разряда, инверторы, испытательные приборы и компьютерный мониторинг, а также другое силовое электронное оборудование; и батареи или другое оборудование для хранения и вспомогательного производства энергии.
Солнечные фотоэлектрические системы имеют следующие характеристики:
- Нет вращающихся частей, нет шума;
- Отсутствие загрязнения воздуха и сброса сточных вод;
- Нет процесса сгорания, не требуется топливо;
- Простота обслуживания и низкие затраты на техническое обслуживание;
- Хорошая эксплуатационная надежность и стабильность;
- Солнечные элементы, являясь ключевым компонентом, имеют длительный срок службы, а срок службы солнечных элементов из кристаллического кремния может достигать более 25 лет;
Производство электроэнергии можно легко масштабировать по мере необходимости.
Фотоэлектрические системы широко используются. Основные формы применения фотоэлектрических систем можно разделить на две категории: независимые системы выработки электроэнергии и системы выработки электроэнергии, подключенные к сети. Основные области применения - это, главным образом, космические самолеты, системы связи, микроволновые ретрансляционные станции, дифференциальные телевизионные проигрыватели, фотоэлектрические водяные насосы и бытовое электроснабжение в районах, где нет электричества. С развитием технологий и потребностями устойчивого развития мировой экономики развитые страны начали планомерно продвигать городское фотоэлектрическое производство электроэнергии, подключенное к сети, в основном создавая домашние фотоэлектрические системы производства электроэнергии на крышах и централизованные крупномасштабные системы мощностью в МВт. сетевые системы генерации электроэнергии. В то же время в сфере транспорта и городского освещения активно пропагандируется применение солнечных фотоэлектрических систем.
Фотоэлектрические системы имеют разные масштабы и формы применения. Например, масштаб системы охватывает широкий диапазон: от 0,3 до 2 Вт солнечных садовых фонарей до солнечных фотоэлектрических электростанций мощностью МВт, таких как бытовое электрогенерирующее оборудование на крыше мощностью 3,75 кВт и проект Дуньхуан мощностью 10 МВт. Формы его заявок также разнообразны и могут широко использоваться во многих областях, таких как домашнее хозяйство, транспорт, связь и космическая промышленность. Хотя фотоэлектрические системы различаются по размеру, их состав и принципы работы в основном одинаковы. Рисунок 4-1 представляет собой принципиальную схему типичной фотоэлектрической системы, питающей нагрузки постоянного тока. Он содержит несколько основных компонентов фотоэлектрической системы:
Массив фотоэлектрических модулей: состоит из элементов солнечных батарей (также называемых модулями фотоэлектрических элементов), соединенных последовательно и параллельно в соответствии с требованиями системы. Он преобразует солнечную энергию в электрическую энергию под солнечным светом. Это основной компонент солнечной фотоэлектрической системы.
Аккумулятор: хранит электрическую энергию, вырабатываемую компонентами солнечных батарей. Когда света недостаточно или ночью, или потребность нагрузки превышает мощность, генерируемую компонентами солнечных батарей, накопленная электрическая энергия высвобождается для удовлетворения потребности нагрузки в энергии. Это аккумулятор солнечной фотоэлектрической системы. функциональные части. В настоящее время свинцово-кислотные батареи широко используются в солнечных фотоэлектрических системах. Для систем с более высокими требованиями обычно используются герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы с клапанным регулированием глубокого разряда, свинцово-кислотные аккумуляторы глубокого разряда с абсорбцией жидкости и т. д.
Контроллер: он определяет и контролирует условия зарядки и разрядки аккумулятора, а также контролирует выходную мощность компонентов солнечных элементов и аккумулятора на нагрузку в соответствии с потребляемой нагрузкой нагрузкой. Это основная часть управления всей системой. С развитием солнечной фотоэлектрической промышленности функции контроллеров становятся все более мощными, и существует тенденция к интеграции традиционной части управления, инвертора и системы мониторинга. Например, контроллеры серий AES SPP и SMD объединяют в себе три вышеуказанные функции.
Инвертор: В солнечной фотоэлектрической системе электропитания, если имеется нагрузка переменного тока, необходимо использовать инверторное устройство для преобразования энергии постоянного тока, генерируемой компонентами солнечных батарей, или мощности постоянного тока, выделяемой аккумулятором, в мощность переменного тока, необходимую для нагрузка.
Основной принцип работы солнечной фотоэлектрической системы электропитания заключается в зарядке аккумулятора электрической энергией, генерируемой компонентами солнечных элементов под воздействием солнечного излучения, или прямой подаче энергии на нагрузку, когда потребность нагрузки удовлетворена. Если солнечного света недостаточно или ночью. Батарея подает питание на нагрузку постоянного тока под управлением контроллера. Для фотоэлектрических систем, содержащих нагрузки переменного тока, необходимо добавить инвертор для преобразования мощности постоянного тока в мощность переменного тока. Применение фотоэлектрических систем может иметь множество форм, но основные принципы остаются прежними. Для других типов фотоэлектрических систем различаются только механизм управления и компоненты системы в соответствии с фактическими потребностями. Различные типы фотоэлектрических систем будут подробно описаны ниже.