Komponente in princip delovanja fotovoltaičnih sistemov za proizvodnjo električne energije

Fotonapetostni sistemi so sestavljeni iz PV modulov, krmilnikov, razsmernikov, baterij in drugih dodatkov (mrežni sistemi ne potrebujejo baterij). Obstajata dve vrsti fotonapetostnih sistemov, neomrežni in povezani z omrežjem, odvisno od tega, ali so odvisni od javnega omrežja ali ne. PV-sistemi zunaj omrežja so opremljeni z baterijami za shranjevanje, ki zagotavljajo stabilno napajanje sistema in se lahko uporabljajo za napajanje bremen, ko PV-sistem ponoči ne proizvaja električne energije ali ko ne proizvaja dovolj električne energije v deževnih dneh.

Ne glede na obliko je princip delovanja fotonapetostnega modula pretvarjanje svetlobne energije v enosmerni tok, ki ga nato pretvornik pretvori v izmenični tok, s čimer na koncu doseže funkcijo porabe električne energije in dostopa do omrežja.

1. Fotovoltaični moduli

PV modul je osrednji del celotnega sistema za proizvodnjo električne energije in je sestavljen iz pločevine PV modula ali kombinacije različnih velikosti fotonapetostnih modulov, razrezanih z laserskim rezalnikom ali rezalnikom za jekleno žico. Ker sta tok in napetost ene fotonapetostne celice zelo majhna, jo povežemo zaporedno, da dobimo visoko napetost, nato pa vzporedno, da dobimo visok tok, ki se oddaja skozi diodo (da se prepreči povratek toka) in nato zatakne v okvir iz nerjavečega jekla, aluminija ali drugega nekovinskega materiala, opremljen s steklom zgoraj in zadnjo plastjo na zadnji strani, napolnjen z dušikom in zapečaten. Fotonapetostni moduli so združeni zaporedno in vzporedno, da tvorijo kvadrat fotonapetostnega modula, imenovan tudi fotovoltaični niz.

Kako deluje: sončna svetloba obsije pn-spoj polprevodnika, pri čemer se tvori nov par luknja-elektron, in pod delovanjem električnega polja pn-spoja luknje tečejo iz p-cone v n-cono, elektroni pa iz n-območje v p-območje, ki tvori tok, ko je tokokrog priključen. Funkcija je pretvarjanje sončne energije v električno energijo in pošiljanje v baterijo za shranjevanje ali za pogon bremena.

Vrste modulov:

①Monokristalni silicij: stopnja fotoelektrične pretvorbe ≈ 18 odstotkov, do 24 odstotkov, je najvišja stopnja pretvorbe med vsemi fotonapetostnimi moduli, na splošno z uporabo kaljenega stekla in nepremočljive smolne kapsule, robustne in vzdržljive, življenjska doba na splošno do 25 let.

②Polikristalni silicij: stopnja fotoelektrične pretvorbe ≈ 14 odstotkov, podobno proizvodnemu procesu monokristalnega silicija, razlika polikristalnega silicija je nižja stopnja fotoelektrične pretvorbe, nižja cena in krajša življenjska doba, vendar je polikristalni silicij enostaven za izdelavo, prihrani porabo električne energije, nizko proizvodnih stroškov, zato se močno razvija.

3. Amorfni silicij: s fotonapetostno stopnjo pretvorbe ≈10 odstotkov je tankoplastna sončna celica, izdelana na povsem drugačen način kot monokristalni in polikristalni silicij, z močno poenostavljenim postopkom, malo porabo silicijevega materiala in veliko manjšo porabo električne energije ; njegova glavna prednost je, da lahko proizvaja elektriko tudi v slabih svetlobnih pogojih.

2. Krmilnik (za sisteme izven omrežja)

PV krmilnik je avtomatska krmilna naprava, ki lahko samodejno prepreči prekomerno polnjenje in praznjenje baterije. Sprejema mikroprocesor visoke hitrosti CPE in visoko natančen A/D analogno-digitalni pretvornik, je mikroračunalniški sistem za zajemanje podatkov in spremljanje nadzora, ki ne more le hitro zbrati trenutnega delovnega statusa PV sistema v realnem času in v vsakem trenutku pridobiti delovne informacije PV postaje, hkrati pa tudi podrobno zbirati zgodovinske podatke PV postaje, ki zagotavljajo natančno in zadostno osnovo za oceno racionalnosti zasnove PV sistema in testiranje zanesljivosti kakovosti komponente sistema in ima tudi funkcijo prenosa podatkov s serijsko komunikacijo, ki omogoča centralizirano upravljanje in daljinski nadzor več podpostaj PV sistema.

3.Inverter

Inverter je naprava, ki pretvarja enosmerni tok, ki ga ustvari fotovoltaika, v izmenični tok. Fotonapetostni pretvornik je eden od pomembnih sistemov ravnovesja v sistemu fotovoltaičnih nizov in se lahko uporablja v povezavi s splošno opremo, ki se napaja iz izmeničnega toka. Solarni pretvorniki imajo posebne funkcije, ki se ujemajo s fotonapetostnim poljem, kot sta sledenje največji moči in zaščita pred otočnim učinkom.

 Solarne pretvornike lahko razdelimo v naslednje tri kategorije:

1.Samostojni razsmerniki: uporabljajo se v samostojnih sistemih, kjer PV niz polni baterije in pretvornik kot vir energije uporablja enosmerno napetost iz baterij. Številni samostojni pretvorniki vključujejo tudi polnilnik baterij in lahko baterije polnijo z izmeničnim tokom. Na splošno ti pretvorniki ne pridejo v stik z omrežjem in zato ne potrebujejo otočne zaščite.

2. Omrežni pretvorniki: Izhodno napetost pretvornika je mogoče vrniti v komercialno napajanje z izmeničnim tokom, zato mora biti izhodni sinusni val enake faze, frekvence in napetosti kot napajalnik. Omrežni razsmernik bo imel varnostno zasnovo, ki bo samodejno izklopila izhod, če ni priključen na električno omrežje. Če se omrežno napajanje izklopi, omrežni pretvornik nima možnosti rezervnega napajanja.

3. Baterijski rezervni pretvornik: Posebna vrsta pretvornika, pri katerem se baterija uporablja kot vir napajanja, skupaj s polnilnikom baterij v njem za polnjenje baterije, in če je presežek energije, se vrne nazaj v napajalnik z izmeničnim tokom. . Ta vrsta pretvornika lahko zagotovi izmenični tok za določeno obremenitev, ko se izklopi omrežno napajanje, zato mora imeti zaščitno funkcijo otočnega učinka.

4. Baterija (ni potrebna za sisteme, povezane z omrežjem)

Baterija je oprema za shranjevanje električne energije v fotovoltaičnem sistemu za proizvodnjo električne energije. Trenutno se uporabljajo štiri vrste baterij: svinčeno-kislinske baterije brez vzdrževanja, navadne svinčeno-kislinske baterije, koloidne baterije in alkalne nikelj-kadmijeve baterije, široko pa se uporabljajo svinčeno-kislinske baterije brez vzdrževanja in koloidne baterije.

Načelo delovanja: sončna svetloba čez dan sije na fotonapetostni modul, ustvarja enosmerno napetost, pretvarja svetlobno energijo v električno in jo nato prenaša na krmilnik, po zaščiti pred preobremenitvijo krmilnika se električna energija iz fotonapetostnega modula prenese v baterijo za shranjevanje , za uporabo po potrebi.

Vse našteto so izdelki, ki jih izdeluje naše podjetje, če jih potrebujete, nas vprašajte in dali vam bomo popust