Fotovoltaický systém pro výrobu energie mimo síť nezávisí na elektrické síti a funguje nezávisle. Je široce používán v odlehlých horských oblastech, oblastech bez elektřiny, na ostrovech, v komunikačních základnových stanicích, na pouličním osvětlení a v dalších aplikacích. Využívá fotovoltaickou výrobu energie k řešení potřeb obyvatel v oblastech bez elektřiny, s nedostatkem elektřiny a nestabilní elektřinou, ve školách nebo malých továrnách pro bydlení a práci s elektřinou. Fotovoltaická výroba energie s výhodami ekonomické, čisté, environmentální ochrany a bez hluku může částečně nebo úplně nahradit naftu. Funkce generátoru pro výrobu energie.
1 Klasifikace a složení fotovoltaických systémů pro výrobu energie mimo síť
Fotovoltaické systémy pro výrobu energie mimo síť se obecně dělí na malé stejnosměrné systémy, malé a střední systémy pro výrobu energie mimo síť a velké systémy pro výrobu energie mimo síť. Malé stejnosměrné systémy slouží především k řešení nejzákladnějších potřeb osvětlení v oblastech bez elektřiny; malé a střední systémy mimo síť slouží především k řešení elektrických potřeb rodin, škol a malých továren; velké systémy mimo síť slouží především k řešení elektrických potřeb celých vesnic a ostrovů a tento systém nyní spadá také do kategorie mikrosíťových systémů.
Fotovoltaický systém pro výrobu energie mimo síť se obvykle skládá z fotovoltaických panelů, solárních regulátorů, střídačů, bateriových bloků, zátěží atd.
Fotovoltaické pole přeměňuje sluneční energii na elektřinu, když je světlo, a dodává energii zátěži prostřednictvím solárního regulátoru a střídače (nebo inverzního řídicího stroje), zatímco nabíjí bateriový blok; když není světlo, baterie dodává energii střídavé zátěži prostřednictvím střídače.
2 Hlavní zařízení fotovoltaického systému pro výrobu energie mimo síť
01. Moduly
Fotovoltaický modul je důležitou součástí nezávislého fotovoltaického systému výroby energie, jehož úlohou je přeměňovat energii slunečního záření na stejnosměrnou elektrickou energii. Charakteristiky záření a teplotní charakteristiky jsou dva hlavní prvky ovlivňující výkon modulu.
02, Měnič
Měnič je zařízení, které přeměňuje stejnosměrný proud (DC) na střídavý proud (AC) pro uspokojení energetických potřeb střídavých zátěží.
Podle výstupního tvaru vlny lze měniče rozdělit na obdélníkové měniče, stupňovité měniče a sinusové měniče. Sinusové měniče se vyznačují vysokou účinností, nízkým obsahem harmonických, lze je použít pro všechny typy zátěží a mají vysokou únosnost pro indukční i kapacitní zátěže.
03, Ovladač
Hlavní funkcí FV regulátoru je regulace a řízení stejnosměrného výkonu vyzařovaného FV moduly a inteligentní řízení nabíjení a vybíjení baterií. Systémy nezávislé na síti je třeba konfigurovat podle úrovně stejnosměrného napětí systému a výkonové kapacity systému s odpovídajícími specifikacemi FV regulátoru. FV regulátor se dělí na typ PWM a typ MPPT a běžně je k dispozici v různých napěťových úrovních DC 12 V, 24 V a 48 V.
04 Baterie
Baterie je zařízení pro ukládání energie v systému výroby energie a její úlohou je ukládat elektrickou energii vyzařovanou z fotovoltaického modulu pro napájení zátěže během její spotřeby.
05. Monitorování
3 principy návrhu a výběru systému: zajistit, aby zátěž splňovala předpoklady pro elektřinu s minimálním počtem fotovoltaických modulů a kapacity baterií, aby se minimalizovaly investice.
01, Návrh fotovoltaického modulu
Referenční vzorec: P0 = (P × t × Q) / (η1 × T) vzorec: P0 – špičkový výkon solárního panelu, jednotka Wp; P – výkon zátěže, jednotka W; t – denní počet hodin spotřeby elektřiny zátěže, jednotka H; η1 – účinnost systému; T – místní průměrný denní počet hodin slunečního svitu ve špičce, jednotka HQ – součinitel přebytku v období nepřetržité oblačnosti (obecně 1,2 až 2)
02, Návrh FV regulátoru
Referenční vzorec: I = P0 / V
Kde: I – řídicí proud FV regulátoru, jednotka A; P0 – špičkový výkon solárního článkového modulu, jednotka Wp; V – jmenovité napětí bateriového bloku, jednotka V ★ Poznámka: Ve vysokohorských oblastech musí FV regulátor zvětšit určitou rezervu a snížit použitou kapacitu.
03. Měnič mimo síť
Referenční vzorec: Pn=(P*Q)/Cosθ Ve vzorci: Pn – kapacita střídače, jednotka VA; P – výkon zátěže, jednotka W; Cosθ – účiník střídače (obecně 0,8); Q – činitel rezervy potřebný pro střídač (obecně volený od 1 do 5). ★Poznámka: a. Různé zátěže (odporové, indukční, kapacitní) mají různé spouštěcí proudy a různé činitele rezervy. b. Ve vysokohorských oblastech musí střídač zvětšit určitou rezervu a snížit kapacitu pro použití.
04. Olověné baterie
Referenční vzorec: C = P × t × T / (V × K × η2) vzorec: C – kapacita bateriového bloku, jednotka Ah; P – výkon zátěže, jednotka W; t – denní spotřeba elektřiny zátěží v hodinách, jednotka H; V – jmenovité napětí bateriového bloku, jednotka V; K – vybíjecí koeficient baterie s ohledem na účinnost baterie, hloubku vybití, okolní teplotu a ovlivňující faktory, obecně se uvádí jako 0,4 až 0,7; η2 – účinnost střídače; T – počet po sobě jdoucích dnů se zataženou oblohou.
04. Lithium-iontová baterie
Referenční vzorec: C = P × t × T / (K × η2)
Kde: C – kapacita bateriového bloku, jednotka kWh; P – výkon zátěže, jednotka W; t – počet hodin spotřeby elektřiny zátěží za den, jednotka H; K – vybíjecí koeficient baterie s ohledem na účinnost baterie, hloubku vybití, okolní teplotu a ovlivňující faktory, obecně se uvádí jako 0,8 až 0,9; η2 – účinnost střídače; T – počet po sobě jdoucích dnů se zataženou oblohou. Návrhový případ
Stávající zákazník potřebuje navrhnout fotovoltaický systém pro výrobu energie. Místní průměrný denní špičkový počet hodin slunečního svitu je uvažován na základě 3 hodin, výkon všech zářivek se blíží 5 kW a jsou používány 4 hodiny denně. Olověné baterie jsou vypočítány na základě 2 dnů nepřetržitého oblačného období. Vypočítejte konfiguraci tohoto systému.
Čas zveřejnění: 24. března 2023