Пояснення автономних сонячних енергосистем
Автономна сонячна енергосистема використовує сонячні панелі для перетворення сонячної енергії в електричну, коли є світло, надаючи живлення навантаження через сонячний контролер заряду/розряду та одночасно заряджаючи акумулятор; у похмуру погоду або коли немає світла, навантаження постійного струму забезпечується акумуляторною батареєю через сонячний контролер заряду/розряду, тоді як батарея має подавати живлення безпосередньо до незалежного інвертора, який інвертується в джерело змінного струму для живлення змінного струму навантаження через незалежний інвертор.
Автомережні сонячні енергетичні системи широко використовуються у віддалених гірських районах, районах без електрики, на островах, базових станціях зв’язку та інших додатках. Система, як правило, складається з сонячної енергії
Принцип генерації електроенергії
Коли сонячне світло потрапляє на pn-перехід напівпровідника, утворюється нова пара дірка-електрон, і під дією електричного поля pn-переходу дірки перетікають із n-зони в p-зону, а електрони – з p-зони. зони в n-зону, утворюючи електричний струм при включенні кола. Це принцип роботи сонячної батареї з фотоелектричним ефектом.
Існує два способи виробництва електроенергії з сонячної енергії: один — це метод перетворення світла в теплову електрику, а інший — метод прямого перетворення світла в електрику.
(1) Метод фототепло-електричного перетворення генерує електроенергію за допомогою теплової енергії, виробленої сонячним випромінюванням, як правило, шляхом перетворення поглиненої теплової енергії від сонячних колекторів у пару від робочої маси, яка потім приводить в дію турбіну для виробництва електроенергії. Перший процес є процесом фототермічного перетворення; останній процес є процесом тепло-електричного перетворення.
(2) Шляхом прямого перетворення світла в електрику є використання фотоелектричного ефекту, енергія сонячного випромінювання безпосередньо в електрику, перетворення світла в електрику основним пристроєм є сонячна батарея. Сонячна батарея - це пристрій, який перетворює сонячну енергію безпосередньо в електричну за рахунок фотоелектричного ефекту. Це напівпровідниковий фотодіод, і коли сонячне світло світить на фотодіод, фотодіод перетворює енергію сонячного світла в електричну енергію та виробляє електричний струм. Коли багато елементів з’єднані послідовно або паралельно, вони можуть стати масивом сонячних елементів з відносно великою вихідною потужністю.
Фактори установки
Фактори, які слід враховувати при проектуванні сонячної енергетичної системи.
1. Де буде використовуватися сонячна енергетична система? Яке денне випромінювання на місці?
2. Що таке потужність навантаження системи?
3. Яка вихідна напруга системи, постійна чи змінна?
4. Скільки годин на день потрібно системі для роботи?
5. Скільки днів потрібно безперервно живити систему, якщо в дощову погоду немає денного світла?
6. Що таке навантаження, чисто резистивне, ємнісне чи індуктивне, і який пусковий струм?
Налаштуванняфактори
Модулі сонячних батарей
Модуль сонячної батареї є основною частиною сонячної автономної системи живлення та найціннішим компонентом системи, його роль полягає у передачі сонячного випромінювання
Енергія перетворюється в енергію постійного струму. залежно від вимог до потужності та напруги користувача, сонячні модулі можуть бути виготовлені для індивідуального використання або кілька сонячних модулів можуть бути з’єднані послідовно (щоб відповідати вимогам до напруги) і паралельно (щоб відповідати поточним вимогам), щоб сформувати масив живлення для забезпечують більшу електричну потужність. Сонячні модулі характеризуються високим співвідношенням площі до потужності, тривалим терміном служби та високою надійністю, при цьому вихідна потужність зазвичай зменшується не більше ніж на 20 відсотків протягом 20 років експлуатації. Зі зміною температури струм, напруга та потужність модулів також змінюватимуться, тому модулі повинні бути спроектовані послідовно з урахуванням негативного температурного коефіцієнта напруги.
Контролери заряду та розряду сонячних батарей
Сонячний контролер заряду та розряду, також відомий як «фотоелектричний контролер», призначений для регулювання та керування електричною енергією, що генерується сонячними модулями, для максимального заряджання батареї та захисту батареї від перезаряджання та перезаряджання. розрядка. У місцях, де є велика різниця температур, PV контролер повинен мати функцію температурної компенсації. Відповідно до рівня напруги постійного струму в системі та потужності модуля сонячної батареї для налаштування відповідного фотоелектричного контролера, звичайний фотоелектричний контролер має різні рівні напруги DC12V, 24V, 48V, 110V, 220V.
Акумуляторні блоки
Його основне завдання – накопичувати енергію, щоб забезпечити живлення навантаження вночі або в дощові дні. Кількість послідовних і паралельних батарей можна налаштувати відповідно до вимог рівня напруги постійного струму в системі. При послідовному та паралельному з’єднанні акумуляторів слід дотримуватися однакових типів специфікацій, одного виробника, однієї партії та принципу одночасного встановлення та використання.
Автономні інвертори
Автономний інвертор є одним із основних компонентів позамережної сонячної енергетичної системи та відповідає за перетворення постійного струму в змінний струм для використання навантаженнями змінного струму. Для того, щоб покращити загальну продуктивність фотоелектричної системи виробництва електроенергії та забезпечити тривалу стабільну роботу електростанції, показники продуктивності інвертора є дуже важливими. Вибір інвертора базується на характеристиках навантаження (наприклад, резистивне, індуктивне або ємнісне) і величині потужності навантаження.
Переваги
Порівняно з загальноприйнятою системою теплової генерації електроенергії, переваги сонячної фотоелектричної генерації в основному відображаються в
1, немає небезпеки виснаження.
2, безпечний і надійний, без шуму, без викидів забруднення назовні, чистий (без громадської небезпеки).
3, не обмежений географічним розподілом ресурсів і може скористатися перевагами будівництва дахів.
4, немає необхідності споживати паливо та встановлювати лінії електропередач для виробництва електроенергії на місці.
5, висока якість енергії.
6. Короткий термін будівництва та короткий час, витрачений на отримання енергії.
Недоліки
1, переривчастий і випадковий у наземному застосуванні, виробництво електроенергії пов’язане з кліматичними умовами, вночі або в дощові дні воно не може або рідко генерує електроенергію.
2, щільність енергії низька, за стандартних умов інтенсивність сонячного випромінювання, що надходить на землю, становить 1000 Вт/М^2. при використанні у великих розмірах він повинен займати велику площу.
3, ціна все ще відносно висока, у 3-15 разів порівняно зі звичайним виробництвом електроенергії, а початкові інвестиції високі.
Системні програми
I. Джерело сонячної енергії для користувачів: (1) невелике джерело живлення від 10-100 Вт, яке використовується у віддалених районах без електрики, таких як плато, острови, пастирські території, прикордонні пости та інші військові та цивільні джерела живлення, такі як освітлення, телевізор, диктофон тощо; (2) 3-5Система виробництва електроенергії на даху родини KW, підключена до мережі; (3) фотоелектричний водяний насос: для вирішення питань глибокого пиття та зрошення колодязів у місцях без електрики. По-друге, галузь транспорту, як-от світлові маячки, дорожні/залізничні сигнали, дорожні попереджувальні ліхтарі/вивіски, вуличні ліхтарі Yu Xiang, висотні ліхтарі для перешкод, бездротові телефонні будки на шосе/залізниці, електроживлення для змін на дорозі без нагляду тощо. По-третє, поле зв'язку/комунікації: сонячна автоматична мікрохвильова релейна станція, станція технічного обслуговування оптичного кабелю, система живлення трансляції/зв'язку/пейджингового зв'язку; фотоелектрична система телефонного зв'язку для сільських операторів, невелика машина зв'язку, солдатське джерело живлення GPS тощо. Чотири, нафта, море, метеорологічне поле: нафтопроводи та водосховища, катодний захист, сонячна енергетична система, термін служби нафтової платформи та аварійне джерело живлення, морське обладнання для виявлення, метеорологічне/гідрологічне обладнання для спостереження тощо. V. Побутові лампи та ліхтарі: такі як садові лампи, вуличні лампи, портативні лампи, лампи для кемпінгу, лампи для походів, лампи для риболовлі, чорні фари, гумові різальні лампи, енергозберігаючі лампи тощо По-шосте, фотоелектрична станція: незалежна фотоелектрична станція потужністю 10 кВт-50 МВт, додаткова електростанція (дрова), різноманітні великі зарядні станції для паркування тощо. створення майбутнього великих будівель для досягнення енергетичної самодостатності є основним напрямком майбутнього розвитку. По-восьме, інші сфери включають: (1) і підтримку автомобілів: сонячні автомобілі / електромобілі, обладнання для зарядки акумуляторів, автомобільні кондиціонери, вентилятори, ящики для холодних напоїв тощо; (2) сонячний водень і регенеративна система виробництва електроенергії на паливних елементах; (3) джерело живлення обладнання для опріснення морської води; (4) супутник, космічний корабель, космічна сонячна електростанція тощо.
