Generalnie systemy fotowoltaiczne dzielimy na systemy niezależne, systemy przyłączone do sieci oraz systemy hybrydowe. Jeżeli ze względu na formę aplikacyjną instalacji fotowoltaicznej, skalę zastosowania i rodzaj obciążenia, system zasilania fotowoltaicznego można podzielić bardziej szczegółowo. Systemy fotowoltaiczne można również podzielić na sześć typów: mały system energii słonecznej (SmallDC); prosty układ prądu stałego (SimpleDC); duży system zasilania energią słoneczną (LargeDC); Układ zasilania prądem przemiennym i stałym (AC/DC); system podłączony do sieci (UtilityGridConnect); Hybrydowy układ zasilania (Hybrydowy); System hybrydowy podłączony do sieci. Poniżej wyjaśniono zasadę działania i charakterystykę każdego systemu.
1. Mały system energii słonecznej (SmallDC)
Cechą charakterystyczną tego systemu jest to, że w systemie występuje wyłącznie obciążenie prądem stałym, a moc obciążenia jest stosunkowo niewielka. Cały system ma prostą budowę i łatwą obsługę. Jego głównymi zastosowaniami są ogólne systemy gospodarstwa domowego, różne cywilne produkty prądu stałego i powiązany sprzęt rozrywkowy. Na przykład ten typ systemu fotowoltaicznego jest szeroko stosowany w zachodnim regionie mojego kraju, a obciążeniem jest lampa prądu stałego, która rozwiązuje problem oświetlenia domu na obszarach bez prądu.
2. Prosty system prądu stałego (SimpleDC)
Cechą systemu jest to, że obciążenie w systemie jest obciążeniem prądu stałego i nie ma specjalnych wymagań dotyczących czasu użytkowania obciążenia. Obciążenie wykorzystywane jest głównie w ciągu dnia, dlatego w systemie nie ma akumulatora ani sterownika. System ma prostą strukturę i może być używany bezpośrednio. Komponenty fotowoltaiczne dostarczają energię do obciążenia, eliminując potrzebę magazynowania i uwalniania energii w akumulatorze, a także straty energii w sterowniku i poprawiając efektywność wykorzystania energii.
3 Wielkoskalowy system energii słonecznej (LargeDC)
W porównaniu z powyższymi dwoma systemami fotowoltaicznymi, ten system fotowoltaiczny nadal nadaje się do systemów zasilania prądem stałym, ale tego rodzaju system fotowoltaiczny ma zwykle dużą moc obciążenia. Aby zapewnić niezawodne zasilanie obciążenia, odpowiadający mu system Skala jest również duża i wymaga większego układu modułów fotowoltaicznych i większego zestawu baterii słonecznych. Jego typowe formy zastosowań obejmują komunikację, telemetrię, zasilanie sprzętu monitorującego, scentralizowane zasilanie na obszarach wiejskich, latarnie ostrzegawcze, oświetlenie uliczne itp. 4 System zasilania AC, DC (AC/DC)
W odróżnieniu od trzech powyższych systemów fotowoltaicznych, ten system fotowoltaiczny może jednocześnie dostarczać energię do odbiorników prądu stałego i przemiennego. Jeśli chodzi o strukturę systemu, ma on więcej falowników niż powyższe trzy systemy przekształcające prąd stały na prąd przemienny. Zapotrzebowanie na obciążenie AC. Ogólnie rzecz biorąc, pobór mocy przez obciążenie tego rodzaju systemu jest stosunkowo duży, więc skala systemu jest również stosunkowo duża. Stosowany jest w niektórych komunikacyjnych stacjach bazowych z obciążeniami AC i DC oraz w innych elektrowniach fotowoltaicznych z obciążeniami AC i DC.
5 systemów podłączonych do sieci (UtilityGridConnect)
Największą cechą tego rodzaju instalacji fotowoltaicznej jest to, że moc prądu stałego wytwarzana przez układ fotowoltaiczny jest przekształcana przez falownik podłączony do sieci na energię prądu przemiennego spełniającą wymagania sieci energetycznej, a następnie bezpośrednio podłączana do sieci energetycznej. W systemie podłączonym do sieci moc generowana przez panel fotowoltaiczny jest nie tylko dostarczana do prądu przemiennego poza obciążeniem, ale nadwyżka mocy jest zwracana do sieci. W deszczowe dni lub w nocy, gdy panel fotowoltaiczny nie będzie wytwarzał prądu lub wygenerowany prąd nie będzie w stanie zaspokoić zapotrzebowania obciążenia, będzie zasilany z sieci.
6 Hybrydowy system zasilania (Hybrydowy)
Oprócz wykorzystania modułów modułów fotowoltaicznych, ten typ systemu fotowoltaicznego wykorzystuje również generatory diesla jako zapasowe źródło zasilania. Celem stosowania hybrydowego układu zasilania jest kompleksowe wykorzystanie zalet różnych technologii wytwarzania energii i uniknięcie ich wad. Na przykład zaletą wyżej wymienionych niezależnych systemów fotowoltaicznych jest mniejsza konserwacja, ale wadą jest to, że produkcja energii zależy od pogody i jest niestabilna. W porównaniu z pojedynczym systemem niezależnym od energii, hybrydowy system zasilania wykorzystujący generatory diesla i układy fotowoltaiczne może dostarczać energię niezależną od pogody. Jego zalety to:
1. Zastosowanie hybrydowego systemu zasilania może również zapewnić lepsze wykorzystanie energii odnawialnej.
2. Ma wysoką praktyczność systemu.
3. W porównaniu z jednorazowym generatorem diesla wymaga mniej konserwacji i zużywa mniej paliwa.
4. Wyższa oszczędność paliwa.
5. Większa elastyczność w dopasowywaniu obciążenia.
System hybrydowy ma swoje wady:
1. Sterowanie jest bardziej skomplikowane.
2. Początkowy projekt jest stosunkowo duży.
3. Wymaga więcej konserwacji niż system samodzielny.
4. Zanieczyszczenia i hałas.
7. Hybrydowy system zasilania sieciowego (Hybrydowy)
Wraz z rozwojem branży optoelektroniki słonecznej pojawił się hybrydowy system zasilania podłączony do sieci, który może kompleksowo wykorzystywać układy modułów fotowoltaicznych, maszyny zasilane z sieci i rezerwowe. System tego typu zazwyczaj jest zintegrowany ze sterownikiem i falownikiem, wykorzystując chip komputerowy do pełnej kontroli pracy całego układu, kompleksowo wykorzystując różne źródła energii w celu uzyskania najlepszego stanu pracy, a także może wykorzystać akumulator w celu dalszej poprawy pracy. gwarantowana stawka zasilania obciążenia systemu, taka jak system falownika SMD firmy AES. System może zapewnić kwalifikowaną moc dla odbiorników lokalnych i może pracować jako UPS online (zasilacz bezprzerwowy). Może także dostarczać energię do sieci lub pozyskiwać energię z sieci.
Tryb pracy systemu to zazwyczaj praca równoległa z siecią i energią słoneczną. W przypadku odbiorników lokalnych, jeśli energia elektryczna wytwarzana przez moduł fotowoltaiczny jest wystarczająca dla obciążenia, moduł fotowoltaiczny bezpośrednio wykorzysta energię elektryczną wygenerowaną przez moduł fotowoltaiczny do zaspokojenia zapotrzebowania obciążenia. Jeżeli moc wygenerowana przez moduł fotowoltaiczny przekroczy zapotrzebowanie bezpośredniego obciążenia, nadwyżka mocy może zostać zwrócona do sieci; jeżeli moc generowana przez moduł fotowoltaiczny nie będzie wystarczająca, zasilanie sieciowe zostanie automatycznie włączone, a moc sieciowa zostanie wykorzystana do zaspokojenia zapotrzebowania lokalnego obciążenia. Gdy pobór mocy przez obciążenie jest mniejszy niż 60% znamionowej mocy sieciowej falownika SMD, sieć automatycznie ładuje akumulator, aby zapewnić, że akumulator będzie znajdował się w stanie rezerwowym przez długi czas; w przypadku awarii sieci, awarii zasilania sieciowego lub zasilania sieciowego. Jeśli jakość jest nieodpowiednia, system automatycznie odłączy zasilanie sieciowe i przejdzie w niezależny tryb pracy. Bateria i falownik zapewniają moc prądu przemiennego wymaganą przez obciążenie.
Gdy zasilanie sieciowe powróci do normy, czyli napięcie i częstotliwość powrócą do w/w stanu normalnego, system odłączy akumulator i przejdzie do pracy w trybie sieciowym, zasilanym z sieci. W niektórych hybrydowych systemach zasilania podłączonych do sieci w chipie sterującym można również zintegrować funkcje monitorowania systemu, sterowania i gromadzenia danych. Podstawowymi elementami tego systemu są sterownik i falownik.
Czas publikacji: 26 maja 2021 r