Фотоэлектрическая система

Фотоэлектрические системы обычно делятся на независимые системы, системы, подключенные к сети, и гибридные системы. В зависимости от формы применения, масштаба применения и типа нагрузки солнечной фотоэлектрической системы ее можно разделить на шесть типов.

введение в систему

В зависимости от формы применения, масштаба применения и типа нагрузки солнечной фотоэлектрической системы фотоэлектрическую систему электроснабжения следует разделить более подробно. Фотоэлектрические системы также можно разделить на следующие шесть типов: малая солнечная система электроснабжения (Small DC); простая система постоянного тока (Simple DC); большая солнечная система электроснабжения (Large DC); система электроснабжения переменного и постоянного тока (AC/DC); подключенная к сети система (Utility Grid Connect); гибридная система электроснабжения (Hybrid); гибридная система, подключенная к сети. Ниже описаны принцип работы и характеристики каждой системы.

система электроснабжения

Характеристики малой солнечной системы электропитания заключаются в том, что в системе есть только нагрузка постоянного тока, а мощность нагрузки относительно мала, вся система имеет простую структуру и удобна в эксплуатации. Ее основными применениями являются общие бытовые системы, различные гражданские продукты постоянного тока и связанное с ними развлекательное оборудование. Например, в западном регионе моей страны этот тип фотоэлектрической системы широко используется, а нагрузкой является лампа постоянного тока, которая используется для решения проблемы бытового освещения в районах без электричества.

Система постоянного тока

Характерной чертой этой системы является то, что нагрузка в системе является нагрузкой постоянного тока, и нет особых требований к времени использования нагрузки. Нагрузка в основном используется в течение дня, поэтому в системе не используется батарея, и не требуется контроллер. Система имеет простую структуру и может использоваться напрямую. Фотоэлектрический модуль подает питание на нагрузку, устраняя процесс хранения и высвобождения энергии в батарее, а также потерю энергии в контроллере и повышая эффективность использования энергии. Она обычно используется в системах водяных насосов PV, некоторых временных системах питания оборудования в течение дня и некоторых туристических объектах. На рисунке 1 показана простая система насосов постоянного тока PV. Эта система широко используется в развивающихся странах, где нет чистой водопроводной воды для питья, и принесла хорошие социальные выгоды.

Крупномасштабная солнечная энергетическая система

По сравнению с двумя вышеупомянутыми фотоэлектрическими системами, крупномасштабная фотоэлектрическая система на солнечной энергии по-прежнему подходит для системы питания постоянного тока, но этот тип солнечной фотоэлектрической системы обычно имеет большую мощность нагрузки. Чтобы обеспечить стабильное электроснабжение нагрузки, ее соответствующий Масштаб системы также велик, и ее необходимо оснастить большим массивом фотоэлектрических модулей и большим аккумуляторным блоком. Ее общие формы применения включают связь, телеметрию, питание оборудования мониторинга, централизованное электроснабжение в сельской местности, маяки-маяки, уличное освещение и т. д. Эта форма используется на некоторых сельских фотоэлектрических электростанциях, построенных в некоторых районах без электричества на западе моей страны, а базовые станции связи, построенные China Mobile и China Unicom в отдаленных районах без электросетей, также используют эту фотоэлектрическую систему для электроснабжения. Например, проект базовой станции связи в Ваньцзячжае, Шаньси.

Система электропитания переменного и постоянного тока

В отличие от трех вышеупомянутых солнечных фотоэлектрических систем, эта фотоэлектрическая система может обеспечивать питание как для нагрузок постоянного, так и переменного тока одновременно, и имеет больше инверторов, чем три вышеупомянутые системы с точки зрения структуры системы, которая используется для преобразования мощности постоянного тока в мощность переменного тока для удовлетворения потребностей нагрузки переменного тока. Обычно потребляемая мощность нагрузки такой системы также относительно велика, поэтому масштаб системы также относительно велик. Она используется в некоторых базовых станциях связи с нагрузками как переменного, так и постоянного тока и других фотоэлектрических электростанциях с нагрузками переменного и постоянного тока.

Система, подключенная к сети

Самая большая особенность этой солнечной фотоэлектрической системы заключается в том, что постоянный ток, генерируемый фотоэлектрической решеткой, преобразуется в переменный ток, который соответствует требованиям сети электропитания через инвертор, подключенный к сети, а затем напрямую подключается к сети электропитания. За пределами нагрузки избыточная мощность возвращается в сеть. В дождливые дни или ночью, когда фотоэлектрическая решетка не генерирует электроэнергию или вырабатываемая электроэнергия не может удовлетворить спрос нагрузки, она питается от сети. Поскольку электроэнергия напрямую вводится в сеть электропитания, конфигурация батареи опускается, а процесс хранения и высвобождения батареи сохраняется. Однако в системе требуется специальный инвертор, подключенный к сети, чтобы гарантировать, что выходная мощность соответствует требованиям сети электропитания по напряжению, частоте и другим показателям. Из-за проблемы эффективности инвертора все равно будут некоторые потери энергии. Такие системы часто могут использовать электроэнергию от сети и массив солнечных фотоэлектрических модулей параллельно в качестве источников питания для локальных нагрузок переменного тока. Коэффициент дефицита мощности нагрузки всей системы снижается. Более того, подключенная к сети фотоэлектрическая система может играть роль в пиковом регулировании для общественной электросети. Согласно характеристикам подключенной к сети системы, Soying Electric несколько лет назад успешно разработала инвертор солнечной сети, специально предназначенный для переработки электроэнергии с различными выигрышами и потерями. Был достигнут большой прогресс, и был преодолен ряд технических трудностей в подключенной к сети системе.

Смешанная система поставок

В дополнение к массиву солнечных фотоэлектрических модулей, используемому в этой солнечной фотоэлектрической системе, в качестве резервного источника питания также используется масляный генератор. Цель использования гибридной системы электроснабжения заключается в том, чтобы всесторонне использовать преимущества различных технологий генерации электроэнергии и избегать их соответствующих недостатков. Например, преимуществами вышеупомянутых независимых фотоэлектрических систем являются меньшие затраты на техническое обслуживание, а недостатком является то, что выход энергии зависит от погоды и нестабилен.

Гибридная система электроснабжения, использующая комбинацию дизельных генераторов и фотоэлектрических батарей, может обеспечивать электроэнергию, не зависящую от погодных условий, по сравнению с автономной системой, использующей только один источник энергии.

Смешанная система электроснабжения, подключенная к сети

С развитием солнечной оптоэлектронной промышленности появилась гибридная система электропитания, подключенная к сети, которая может всесторонне использовать солнечные фотоэлектрические модули, коммунальное питание и резервные масляные генераторы. Этот тип системы обычно объединяет контроллер и инвертор, используя компьютерный чип для полного управления работой всей системы, всесторонне используя различные источники энергии для достижения наилучшего рабочего состояния, а также может использовать батареи для дальнейшего повышения гарантированного уровня питания нагрузки системы, например, инверторная система SMD AES. Система может обеспечивать квалифицированную мощность для локальных нагрузок и может работать как онлайн-ИБП (источник бесперебойного питания). Питание также может подаваться в сеть или получаться из нее. Рабочий режим системы обычно заключается в работе параллельно с коммерческой мощностью и солнечной энергией. Для локальной нагрузки, если мощность, вырабатываемая фотоэлектрическими модулями, достаточна для использования нагрузкой, она будет напрямую использовать мощность, вырабатываемую фотоэлектрическими модулями, для обеспечения потребностей нагрузки. Если мощность, вырабатываемая фотоэлектрическими модулями, превышает потребность в немедленной нагрузке, избыточная мощность также может быть возвращена в сеть; если мощность, вырабатываемая фотоэлектрическими модулями, недостаточна, автоматически включается электропитание от сети, и оно будет использоваться для обеспечения потребности локальной нагрузки. Когда потребляемая мощность нагрузки составляет менее 60% от номинальной мощности сети инвертора SMD, сеть автоматически заряжает аккумулятор, чтобы обеспечить нахождение аккумулятора в плавающем состоянии в течение длительного времени; если происходит сбой в сети, то есть сбой в сети или качество сети не соответствует стандарту, система автоматически отключает электропитание от сети и переключается в режим независимой работы, а мощность переменного тока, необходимая нагрузке, будет обеспечиваться аккумулятором и инвертором. Как только сеть вернется в нормальное состояние, то есть напряжение и частота вернутся в вышеупомянутое нормальное состояние, система отключит аккумулятор, перейдет в режим подключения к сети и будет подавать питание от сети. В некоторых гибридных системах электроснабжения, подключенных к сети, функции мониторинга системы, управления и сбора данных также могут быть интегрированы в чип управления. Основными компонентами такой системы являются контроллер и инвертор.

Автономная фотоэлектрическая система

Система генерации фотоэлектрической энергии вне сети — это новый тип источника питания, который генерирует электроэнергию из фотоэлектрических модулей, управляет зарядом и разрядом аккумулятора через контроллер и подает электроэнергию на нагрузку постоянного тока или на нагрузку переменного тока через инвертор. Она широко используется на плато, островах, в отдаленных горных районах и в полевых работах с суровыми условиями. Ее также можно использовать в качестве источника питания для базовых станций связи, рекламных световых коробов, уличного освещения и т. д. Система генерации фотоэлектрической энергии использует неисчерпаемую природную энергию, что может эффективно смягчить конфликт спроса в районах с дефицитом электроэнергии и решить проблемы жизни и связи в отдаленных районах. Улучшить глобальную экологическую среду и способствовать устойчивому развитию человечества.

Системные функции

Фотоэлектрические панели являются компонентами, генерирующими электроэнергию. Фотоэлектрический контроллер регулирует и контролирует вырабатываемую электроэнергию. С одной стороны, скорректированная энергия отправляется на нагрузку постоянного тока или нагрузку переменного тока, а с другой стороны, избыточная энергия отправляется в аккумуляторную батарею для хранения. Когда вырабатываемая электроэнергия не может удовлетворить потребности нагрузки, когда контроллер отправляет мощность батареи на нагрузку. После того, как батарея полностью заряжена, контроллер должен контролировать батарею, чтобы она не была перезаряжена. Когда электрическая энергия, хранящаяся в батарее, разряжается, контроллер должен контролировать батарею, чтобы она не была чрезмерно разряжена, чтобы защитить батарею. Когда производительность контроллера неудовлетворительна, это сильно повлияет на срок службы батареи и в конечном итоге повлияет на надежность системы. Задача батареи заключается в хранении энергии, чтобы нагрузка могла питаться ночью или в дождливые дни. Инвертор отвечает за преобразование постоянного тока в переменный ток для использования нагрузками переменного тока.