Η Σύνθεση και η Αρχή Λειτουργίας του Φωτοβολταϊκού Συστήματος Παραγωγής Ηλεκτρικής Ενέργειας

Φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας είναι η χρήση του φωτοβολταϊκού φαινομένου, η ηλιακή ενέργεια στο σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, μπορεί να χωριστεί σε ανεξάρτητο φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, συνδεδεμένο στο δίκτυο φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας και κατανεμημένο φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας. Οι επόμενες λέξεις θα σας δώσουν μια σύντομη εισαγωγή στη σύνθεση και την αρχή λειτουργίας του φωτοβολταϊκού συστήματος παραγωγής ενέργειας και σε αυτά:
1. Φωτοβολταϊκά πλαίσια
Οι φωτοβολταϊκές μονάδες αποτελούν το βασικό μέρος ολόκληρου του συστήματος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, το οποίο αποτελείται από φύλλα φωτοβολταϊκών μονάδων ή φωτοβολταϊκές μονάδες διαφορετικών προδιαγραφών που κόβονται από μηχανές κοπής λέιζερ ή μηχανές κοπής χαλύβδινων συρμάτων. Επειδή το ρεύμα και η τάση ενός φωτοβολταϊκού στοιχείου είναι πολύ μικρά, είναι απαραίτητο να ληφθεί η υψηλή τάση σε σειρά πρώτα και στη συνέχεια να ληφθεί υψηλό ρεύμα παράλληλα, να εξέλθει μέσω ενός σωλήνα πόλου (για να αποτραπεί η επιστροφή ρεύματος) και στη συνέχεια να συσκευαστεί ένα ανοξείδωτο ατσάλι, αλουμίνιο ή άλλο μη μεταλλικό πλαίσιο, τοποθετήστε το γυαλί πάνω και το πίσω επίπεδο στο πίσω μέρος, συμπληρώστε άζωτο και σφραγίστε. Τα φωτοβολταϊκά πλαίσια συνδυάζονται σε σειρά και παράλληλα για να σχηματίσουν μια συστοιχία φωτοβολταϊκών μονάδων, γνωστή και ως φωτοβολταϊκή συστοιχία.
Αρχή λειτουργίας: Ο ήλιος λάμπει στη διασταύρωση PN ημιαγωγών, σχηματίζοντας ένα νέο ζεύγος οπής-ηλεκτρονίου, υπό τη δράση του ηλεκτρικού πεδίου συμβολής PN, η οπή ρέει από την περιοχή p στην περιοχή n, το ηλεκτρόνιο ρέει από την περιοχή n προς την περιοχή p και το ρεύμα σχηματίζεται μετά την ενεργοποίηση του κυκλώματος. Ο ρόλος του είναι να μετατρέπει την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια και να αποστέλλεται στην μπαταρία για αποθήκευση ή να προωθεί το φορτίο.
Τύπος εξαρτήματος:
① μονοκρυσταλλικό πυρίτιο: φωτοηλεκτρικός ρυθμός μετατροπής ≈ 18%, έως και 24%, είναι ο υψηλότερος ρυθμός μετατροπής όλων των φωτοβολταϊκών μονάδων, γενικά χρησιμοποιώντας γυαλί και αδιάβροχη συσκευασία ρητίνης, ανθεκτική, η διάρκεια ζωής μπορεί γενικά να φτάσει τα 25 χρόνια.
② πολυπυρίτιο: φωτοηλεκτρικός ρυθμός μετατροπής ≈ 14%, και η διαδικασία παραγωγής μονοκρυσταλλικού πυριτίου είναι παρόμοια, η διαφορά μεταξύ του πολυπυριτίου είναι ότι ο φωτοηλεκτρικός ρυθμός μετατροπής είναι χαμηλότερος, η τιμή είναι χαμηλότερη, η διάρκεια ζωής είναι μικρότερη, αλλά το υλικό πολυπυριτίου είναι απλό να κατασκευή, εξοικονόμηση κατανάλωσης ενέργειας, χαμηλό κόστος παραγωγής, επομένως έχει αναπτυχθεί δυναμικά.
③ Άμορφο πυρίτιο: φωτοηλεκτρικός ρυθμός μετατροπής ≈ 10%, και η μέθοδος παραγωγής μονοκρυσταλλικού πυριτίου και πολυπυριτίου είναι εντελώς διαφορετική, είναι ένα ηλιακό κύτταρο λεπτής μεμβράνης, η διαδικασία είναι πολύ απλοποιημένη, η κατανάλωση υλικού πυριτίου είναι πολύ μικρή, χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας, το κύριο πλεονέκτημά της είναι σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού μπορεί επίσης να παράγει ηλεκτρική ενέργεια.
2, ελεγκτής (χρήση συστήματος εκτός δικτύου)
Ο φωτοβολταϊκός ελεγκτής είναι μια συσκευή αυτόματου ελέγχου που μπορεί αυτόματα να αποτρέψει την υπερφόρτιση και υπερφόρτιση της μπαταρίας. Χρησιμοποιώντας μικροεπεξεργαστή CPU υψηλής ταχύτητας και αναλογικό σε ψηφιακό μετατροπέα υψηλής ακρίβειας A/D, είναι ένα σύστημα ελέγχου συλλογής και παρακολούθησης δεδομένων μικροϋπολογιστών, το οποίο μπορεί γρήγορα και σε πραγματικό χρόνο να συλλέξει την τρέχουσα κατάσταση λειτουργίας του φωτοβολταϊκού συστήματος. πληροφορίες λειτουργίας του φωτοβολταϊκού σταθμού ανά πάσα στιγμή και να συγκεντρωθούν λεπτομερώς τα ιστορικά δεδομένα του Φ/Β σταθμού. Παρέχει μια ακριβή και επαρκή βάση για την αξιολόγηση του ορθολογισμού του σχεδιασμού του φωτοβολταϊκού συστήματος και τον έλεγχο της αξιοπιστίας της ποιότητας των εξαρτημάτων του συστήματος. Διαθέτει επίσης λειτουργία μετάδοσης δεδομένων σειριακής επικοινωνίας, η οποία μπορεί να διαχειρίζεται κεντρικά και να ελέγχει από απόσταση πολλαπλούς υποσταθμούς φωτοβολταϊκών συστημάτων.
3. Μετατροπέας
Ο μετατροπέας είναι μια συσκευή που μετατρέπει το συνεχές ρεύμα που παράγεται από την παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας σε εναλλασσόμενο ρεύμα, ο φωτοβολταϊκός μετατροπέας είναι ένα από τα σημαντικά ισοζύγια του συστήματος στο σύστημα φωτοβολταϊκών συστοιχιών και μπορεί να χρησιμοποιηθεί με γενικό εξοπλισμό τροφοδοσίας εναλλασσόμενου ρεύματος. Οι ηλιακοί μετατροπείς έχουν ειδικές λειτουργίες με φωτοβολταϊκές συστοιχίες, όπως παρακολούθηση σημείων υψηλής ισχύος και προστασία νησίδων.
Οι ηλιακοί μετατροπείς μπορούν να χωριστούν στις ακόλουθες τρεις κατηγορίες:
① Ανεξάρτητος μετατροπέας: Χρησιμοποιείται σε ένα ανεξάρτητο σύστημα, η φωτοβολταϊκή συστοιχία φορτίζει την μπαταρία και ο μετατροπέας παίρνει την τάση DC της μπαταρίας ως πηγή ενέργειας. Πολλοί μεμονωμένοι μετατροπείς διαθέτουν επίσης ενσωματωμένους φορτιστές μπαταριών που μπορούν να φορτίσουν την μπαταρία με εναλλασσόμενο ρεύμα. Γενικά, τέτοιοι μετατροπείς δεν έρχονται σε επαφή με το ηλεκτρικό δίκτυο και επομένως δεν απαιτούν λειτουργίες προστασίας νησίδας.
② Μετατροπέας συνδεδεμένος στο δίκτυο: η τάση εξόδου του μετατροπέα μπορεί να σταλεί πίσω στο εμπορικό τροφοδοτικό AC, επομένως το κύμα χορδής εξόδου πρέπει να είναι το ίδιο με τη φάση, τη συχνότητα και την τάση του τροφοδοτικού. Ο μετατροπέας που είναι συνδεδεμένος στο δίκτυο θα έχει σχεδιασμό ασφαλείας που απενεργοποιεί αυτόματα την έξοδο εάν δεν είναι συνδεδεμένος στο τροφοδοτικό. Εάν το τροφοδοτικό του δικτύου αναπηδήσει, ο συνδεδεμένος στο δίκτυο μετατροπέας δεν έχει λειτουργία τροφοδοσίας.
(3) Μετατροπέας μπαταρίας σε αναμονή: ένας ειδικός μετατροπέας, από την μπαταρία ως τροφοδοτικό, με τον φορτιστή μπαταρίας για φόρτιση της μπαταρίας, εάν υπάρχει υπερβολική ισχύς, θα επαναφορτιστεί στο άκρο τροφοδοσίας AC. Αυτός ο μετατροπέας μπορεί να παρέχει τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος στο καθορισμένο φορτίο όταν η τροφοδοσία του δικτύου είναι απενεργοποιημένη, επομένως πρέπει να διαθέτει λειτουργία προστασίας νησίδας.
4, μπαταρία (δεν απαιτείται για σύστημα συνδεδεμένο στο δίκτυο)
Η μπαταρία είναι η συσκευή αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας στο φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας. Επί του παρόντος, υπάρχουν τέσσερα είδη μπαταριών μολύβδου που δεν χρειάζονται συντήρηση, συνηθισμένες μπαταρίες μολύβδου-οξέος, κολλοειδείς μπαταρίες και αλκαλικές μπαταρίες νικελίου-καδμίου, ενώ χρησιμοποιούνται ευρέως οι μπαταρίες μολύβδου και οι κολλοειδείς μπαταρίες που δεν χρειάζονται συντήρηση.
Αρχή λειτουργίας: Κατά τη διάρκεια της ημέρας, ο ήλιος λάμπει στη φωτοβολταϊκή μονάδα, παράγει τάση συνεχούς ρεύματος, μετατρέπει την φωτεινή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια και στη συνέχεια τη μεταδίδει στον ελεγκτή, μετά την προστασία υπερφόρτισης του ελεγκτή, μεταδίδεται η ηλεκτρική ενέργεια από τη φωτοβολταϊκή μονάδα στην μπαταρία για αποθήκευση, για χρήση όταν χρειάζεται.