Ogólnie rzecz biorąc, dzielimy systemy fotowoltaiczne na niezależne, podłączone do sieci i hybrydowe. Jeśli zgodnie z formą aplikacji systemu fotowoltaicznego, skalą aplikacji i rodzajem obciążenia, system zasilania fotowoltaicznego można podzielić bardziej szczegółowo. Systemy fotowoltaiczne można również podzielić na następujące sześć typów: mały system zasilania słonecznego (SmallDC); prosty system DC (SimpleDC); duży system zasilania słonecznego (LargeDC); system zasilania AC i DC (AC/DC); system podłączony do sieci (UtilityGridConnect); hybrydowy system zasilania (Hybrid); hybrydowy system podłączony do sieci. Zasada działania i cechy każdego systemu są wyjaśnione poniżej.
1. Mały system zasilania słonecznego (SmallDC)
Cechą charakterystyczną tego systemu jest to, że w systemie występuje tylko obciążenie DC, a moc obciążenia jest stosunkowo niewielka. Cały system ma prostą strukturę i łatwą obsługę. Jego główne zastosowania to ogólne systemy domowe, różne cywilne produkty DC i powiązany sprzęt rozrywkowy. Na przykład ten typ systemu fotowoltaicznego jest szeroko stosowany w zachodnim regionie mojego kraju, a obciążeniem jest lampa DC rozwiązująca problem oświetlenia domowego w obszarach bez prądu.
2. Prosty system DC (SimpleDC)
Cechą charakterystyczną systemu jest to, że obciążenie w systemie jest obciążeniem DC i nie ma specjalnych wymagań co do czasu użytkowania obciążenia. Obciążenie jest używane głównie w ciągu dnia, więc w systemie nie ma baterii ani kontrolera. System ma prostą strukturę i może być używany bezpośrednio. Komponenty fotowoltaiczne dostarczają energię do obciążenia, eliminując potrzebę magazynowania i uwalniania energii w baterii, a także stratę energii w kontrolerze i poprawiając efektywność wykorzystania energii.
3 Duży system zasilania słonecznego (LargeDC)
W porównaniu z dwoma powyższymi systemami fotowoltaicznymi, ten system fotowoltaiczny nadal nadaje się do systemów zasilania prądem stałym, ale ten rodzaj systemu fotowoltaicznego słonecznego zwykle ma dużą moc obciążenia. Aby zapewnić, że obciążenie może być niezawodnie zasilane stabilnym zasilaniem, jego odpowiedni system Skala jest również duża, wymagając większego zestawu modułów fotowoltaicznych i większego zestawu akumulatorów słonecznych. Jego typowe formy zastosowań obejmują komunikację, telemetrię, zasilanie urządzeń monitorujących, scentralizowane zasilanie na obszarach wiejskich, sygnalizatory świetlne, oświetlenie uliczne itp. 4 AC, system zasilania prądem stałym (AC/DC)
W odróżnieniu od trzech powyższych systemów fotowoltaicznych, ten system fotowoltaiczny może dostarczać energię zarówno do obciążeń DC, jak i AC w tym samym czasie. Jeśli chodzi o strukturę systemu, ma więcej inwerterów niż trzy powyższe systemy, aby przekształcać moc DC na moc AC. Zapotrzebowanie na obciążenie AC. Generalnie, pobór mocy obciążenia tego rodzaju systemu jest stosunkowo duży, więc skala systemu jest również stosunkowo duża. Jest on używany w niektórych stacjach bazowych komunikacyjnych z obciążeniami AC i DC oraz w innych elektrowniach fotowoltaicznych z obciążeniami AC i DC.
5 system podłączony do sieci (UtilityGridConnect)
Największą cechą tego typu systemu fotowoltaicznego jest to, że prąd stały generowany przez panel fotowoltaiczny jest przekształcany na prąd przemienny, który spełnia wymagania sieci energetycznej przez falownik podłączony do sieci, a następnie jest bezpośrednio podłączony do sieci. W systemie podłączonym do sieci, prąd generowany przez panel PV jest nie tylko dostarczany do prądu przemiennego poza obciążeniem, nadmiar mocy jest przekazywany z powrotem do sieci. W deszczowe dni lub w nocy, gdy panel fotowoltaiczny nie generuje energii elektrycznej lub generowana energia elektryczna nie może zaspokoić zapotrzebowania na obciążenie, będzie ona zasilana z sieci.
6 Hybrydowy układ zasilania (hybrydowy)
Oprócz wykorzystania modułów fotowoltaicznych, ten typ systemu fotowoltaicznego wykorzystuje również generatory diesla jako zapasowe źródło zasilania. Celem stosowania hybrydowego systemu zasilania jest kompleksowe wykorzystanie zalet różnych technologii wytwarzania energii i uniknięcie ich wad. Na przykład, zaletami wyżej wymienionych niezależnych systemów fotowoltaicznych są mniejsze wymagania konserwacyjne, ale wadą jest to, że produkcja energii zależy od pogody i jest niestabilna. W porównaniu z pojedynczym niezależnym energetycznie systemem, hybrydowy system zasilania, który wykorzystuje generatory diesla i panele fotowoltaiczne, może dostarczać energię, która nie zależy od pogody. Jego zalety to:
1. Zastosowanie hybrydowego systemu zasilania pozwala również na lepsze wykorzystanie energii odnawialnej.
2. Posiada wysoką praktyczność systemu.
3. W porównaniu z jednorazowym generatorem diesla wymaga on mniej konserwacji i zużywa mniej paliwa.
4. Większa oszczędność paliwa.
5. Większa elastyczność dopasowania obciążenia.
System hybrydowy ma również swoje wady:
1. Sterowanie jest bardziej skomplikowane.
2. Początkowy projekt jest stosunkowo duży.
3. Wymaga większej konserwacji niż system samodzielny.
4. Zanieczyszczenie i hałas.
7. Hybrydowy system zasilania podłączony do sieci (hybrydowy)
Wraz z rozwojem przemysłu optoelektroniki słonecznej pojawił się hybrydowy system zasilania sieciowego, który może kompleksowo wykorzystywać panele modułów fotowoltaicznych, sieci i maszyny z olejem rezerwowym. Ten rodzaj systemu jest zwykle zintegrowany ze sterownikiem i falownikiem, wykorzystując układ scalony komputera do pełnej kontroli działania całego systemu, kompleksowo wykorzystując różne źródła energii w celu osiągnięcia najlepszego stanu roboczego, a także może wykorzystywać akumulator do dalszej poprawy współczynnika gwarancji zasilania obciążenia systemu, takiego jak system falownika SMD firmy AES. System może dostarczać kwalifikowaną moc dla lokalnych obciążeń i może działać jako internetowy UPS (zasilanie bezprzerwowe). Może również dostarczać energię do sieci lub pobierać energię z sieci.
Tryb pracy systemu zwykle polega na pracy równoległej z siecią i energią słoneczną. W przypadku obciążeń lokalnych, jeśli energia elektryczna generowana przez moduł fotowoltaiczny jest wystarczająca dla obciążenia, system bezpośrednio wykorzysta energię elektryczną generowaną przez moduł fotowoltaiczny do zaspokojenia zapotrzebowania obciążenia. Jeśli moc generowana przez moduł fotowoltaiczny przekracza zapotrzebowanie bezpośredniego obciążenia, nadmiar mocy może zostać zwrócony do sieci; jeśli moc generowana przez moduł fotowoltaiczny jest niewystarczająca, zasilanie sieciowe zostanie automatycznie aktywowane, a zasilanie sieciowe zostanie wykorzystane do zaspokojenia zapotrzebowania obciążenia lokalnego. Gdy pobór mocy obciążenia jest mniejszy niż 60% znamionowej pojemności sieciowej falownika SMD, sieć automatycznie naładuje akumulator, aby zapewnić, że akumulator będzie w stanie pływającym przez długi czas; jeśli sieć ulegnie awarii, zasilanie sieciowe ulegnie awarii lub zasilanie sieciowe Jeśli jakość jest nieodpowiednia, system automatycznie rozłączy zasilanie sieciowe i przełączy się na niezależny tryb pracy. Akumulator i falownik dostarczają prąd przemienny wymagany przez obciążenie.
Gdy zasilanie sieciowe powróci do normy, tj. napięcie i częstotliwość zostaną przywrócone do wyżej wymienionego stanu normalnego, system odłączy akumulator i przejdzie do trybu pracy w trybie sieciowym, zasilanego z sieci. W niektórych hybrydowych systemach zasilania sieciowego funkcje monitorowania systemu, sterowania i akwizycji danych mogą być również zintegrowane w układzie sterującym. Głównymi komponentami tego systemu są kontroler i falownik.
Czas publikacji: 26-05-2021