Γενικά, χωρίζουμε τα φωτοβολταϊκά συστήματα σε ανεξάρτητα συστήματα, συστήματα συνδεδεμένα στο δίκτυο και υβριδικά συστήματα.Εάν σύμφωνα με το έντυπο αίτησης του ηλιακού φωτοβολταϊκού συστήματος, την κλίμακα εφαρμογής και το είδος του φορτίου, το φωτοβολταϊκό σύστημα τροφοδοσίας μπορεί να χωριστεί λεπτομερέστερα.Τα φωτοβολταϊκά συστήματα μπορούν επίσης να υποδιαιρεθούν στους ακόλουθους έξι τύπους: μικρό σύστημα ηλιακής ενέργειας (SmallDC);απλό σύστημα DC (SimpleDC).μεγάλο σύστημα ηλιακής ενέργειας (LargeDC);Σύστημα τροφοδοσίας AC και DC (AC/DC);σύστημα συνδεδεμένο στο δίκτυο (UtilityGridConnect);Υβριδικό σύστημα τροφοδοσίας (Hybrid);Υβριδικό σύστημα συνδεδεμένο στο δίκτυο.Η αρχή λειτουργίας και τα χαρακτηριστικά κάθε συστήματος εξηγούνται παρακάτω.
1. Μικρό σύστημα ηλιακής ενέργειας (SmallDC)
Το χαρακτηριστικό αυτού του συστήματος είναι ότι υπάρχει μόνο φορτίο DC στο σύστημα και η ισχύς του φορτίου είναι σχετικά μικρή.Το όλο σύστημα έχει απλή δομή και εύκολη λειτουργία.Οι κύριες χρήσεις του είναι γενικά οικιακά συστήματα, διάφορα μη στρατιωτικά προϊόντα DC και σχετικός εξοπλισμός ψυχαγωγίας.Για παράδειγμα, αυτός ο τύπος φωτοβολταϊκού συστήματος χρησιμοποιείται ευρέως στη δυτική περιοχή της χώρας μου και το φορτίο είναι ένας λαμπτήρας DC για την επίλυση του προβλήματος του οικιακού φωτισμού σε περιοχές χωρίς ηλεκτρικό ρεύμα.
2. Απλό σύστημα DC (SimpleDC)
Το χαρακτηριστικό του συστήματος είναι ότι το φορτίο στο σύστημα είναι φορτίο συνεχούς ρεύματος και δεν υπάρχει ειδική απαίτηση για το χρόνο χρήσης του φορτίου.Το φορτίο χρησιμοποιείται κυρίως κατά τη διάρκεια της ημέρας, επομένως δεν υπάρχει μπαταρία ή ελεγκτής στο σύστημα.Το σύστημα έχει απλή δομή και μπορεί να χρησιμοποιηθεί απευθείας.Τα φωτοβολταϊκά εξαρτήματα παρέχουν ισχύ στο φορτίο, εξαλείφοντας την ανάγκη αποθήκευσης και απελευθέρωσης ενέργειας στην μπαταρία, καθώς και απώλεια ενέργειας στον ελεγκτή και βελτιώνοντας την αποδοτικότητα χρήσης ενέργειας.
3 Σύστημα ηλιακής ενέργειας μεγάλης κλίμακας (LargeDC)
Σε σύγκριση με τα δύο παραπάνω φωτοβολταϊκά συστήματα, αυτό το φωτοβολταϊκό σύστημα εξακολουθεί να είναι κατάλληλο για συστήματα τροφοδοσίας συνεχούς ρεύματος, αλλά αυτού του είδους το ηλιακό φωτοβολταϊκό σύστημα έχει συνήθως μεγάλη ισχύ φορτίου.Προκειμένου να διασφαλιστεί ότι το φορτίο μπορεί να παρέχεται αξιόπιστα με μια σταθερή τροφοδοσία ρεύματος, το αντίστοιχο σύστημα του Η κλίμακα είναι επίσης μεγάλη, και απαιτεί μια μεγαλύτερη συστοιχία φωτοβολταϊκών μονάδων και μια μεγαλύτερη ηλιακή μπαταρία.Οι συνήθεις φόρμες εφαρμογής του περιλαμβάνουν επικοινωνία, τηλεμετρία, παροχή ρεύματος εξοπλισμού παρακολούθησης, κεντρική παροχή ρεύματος σε αγροτικές περιοχές, beacon beacons, φώτα δρόμου κ.λπ. 4 Σύστημα τροφοδοσίας AC, DC (AC/DC)
Διαφορετικά από τα παραπάνω τρία ηλιακά φωτοβολταϊκά συστήματα, αυτό το φωτοβολταϊκό σύστημα μπορεί να παρέχει ισχύ τόσο για φορτία DC όσο και για εναλλασσόμενο ρεύμα ταυτόχρονα.Όσον αφορά τη δομή του συστήματος, έχει περισσότερους μετατροπείς από τα τρία παραπάνω συστήματα για τη μετατροπή της ισχύος συνεχούς ρεύματος σε εναλλασσόμενο ρεύμα.Η ζήτηση για φορτίο AC.Γενικά, η κατανάλωση ισχύος φορτίου αυτού του είδους συστήματος είναι σχετικά μεγάλη, επομένως η κλίμακα του συστήματος είναι επίσης σχετικά μεγάλη.Χρησιμοποιείται σε ορισμένους σταθμούς βάσης επικοινωνίας με φορτία AC και DC και σε άλλους φωτοβολταϊκούς σταθμούς με φορτία AC και DC.
5 σύστημα συνδεδεμένο στο δίκτυο (UtilityGridConnect)
Το μεγαλύτερο χαρακτηριστικό αυτού του είδους ηλιακού φωτοβολταϊκού συστήματος είναι ότι η ισχύς συνεχούς ρεύματος που παράγεται από τη φωτοβολταϊκή συστοιχία μετατρέπεται σε τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος που πληροί τις απαιτήσεις του ηλεκτρικού δικτύου από τον συνδεδεμένο στο δίκτυο μετατροπέα και στη συνέχεια συνδέεται απευθείας στο δίκτυο.Στο συνδεδεμένο στο δίκτυο σύστημα, η ισχύς που παράγεται από τη φωτοβολταϊκή γεννήτρια δεν παρέχεται μόνο σε εναλλασσόμενο ρεύμα Εκτός του φορτίου, η πλεονάζουσα ισχύς τροφοδοτείται πίσω στο δίκτυο.Τις βροχερές μέρες ή τη νύχτα, όταν η φωτοβολταϊκή συστοιχία δεν παράγει ηλεκτρική ενέργεια ή η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια δεν μπορεί να καλύψει τη ζήτηση φορτίου, θα τροφοδοτείται από το δίκτυο.
6 Υβριδικό σύστημα τροφοδοσίας (Υβριδικό)
Εκτός από τη χρήση συστοιχιών ηλιακών φωτοβολταϊκών μονάδων, αυτός ο τύπος ηλιακού φωτοβολταϊκού συστήματος χρησιμοποιεί επίσης γεννήτριες ντίζελ ως εφεδρική πηγή ενέργειας.Ο σκοπός της χρήσης ενός υβριδικού συστήματος τροφοδοσίας είναι η πλήρης αξιοποίηση των πλεονεκτημάτων των διαφόρων τεχνολογιών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και η αποφυγή των αντίστοιχων αδυναμιών τους.Για παράδειγμα, τα πλεονεκτήματα των προαναφερθέντων ανεξάρτητων φωτοβολταϊκών συστημάτων είναι η λιγότερη συντήρηση, αλλά το μειονέκτημα είναι ότι η παραγωγή ενέργειας εξαρτάται από τις καιρικές συνθήκες και είναι ασταθής.Σε σύγκριση με ένα ενιαίο ενεργειακά ανεξάρτητο σύστημα, ένα υβριδικό σύστημα τροφοδοσίας που χρησιμοποιεί γεννήτριες ντίζελ και φωτοβολταϊκές συστοιχίες μπορεί να παρέχει ενέργεια που δεν εξαρτάται από τις καιρικές συνθήκες.Τα πλεονεκτήματά του είναι:
1. Η χρήση υβριδικού συστήματος τροφοδοσίας μπορεί επίσης να επιτύχει καλύτερη αξιοποίηση της ανανεώσιμης ενέργειας.
2. Έχει υψηλή πρακτικότητα συστήματος.
3. Σε σύγκριση με ένα σύστημα γεννήτριας ντίζελ μίας χρήσης, έχει λιγότερη συντήρηση και καταναλώνει λιγότερα καύσιμα.
4. Υψηλότερη απόδοση καυσίμου.
5. Καλύτερη ευελιξία για αντιστοίχιση φορτίου.
Το υβριδικό σύστημα έχει τα δικά του μειονεκτήματα:
1. Ο έλεγχος είναι πιο περίπλοκος.
2. Το αρχικό έργο είναι σχετικά μεγάλο.
3. Απαιτεί περισσότερη συντήρηση από ένα αυτόνομο σύστημα.
4. Ρύπανση και θόρυβος.
7. Υβριδικό σύστημα τροφοδοσίας συνδεδεμένο στο δίκτυο (Hybrid)
Με την ανάπτυξη της βιομηχανίας ηλιακής οπτοηλεκτρονικής, δημιουργήθηκε ένα υβριδικό σύστημα τροφοδοσίας συνδεδεμένο με το δίκτυο που μπορεί να χρησιμοποιήσει πλήρως συστοιχίες ηλιακών φωτοβολταϊκών μονάδων, ηλεκτρικά δίκτυα και μηχανήματα εφεδρικού λαδιού.Αυτό το είδος συστήματος είναι συνήθως ενσωματωμένο με τον ελεγκτή και τον μετατροπέα, χρησιμοποιώντας ένα τσιπ υπολογιστή για τον πλήρη έλεγχο της λειτουργίας ολόκληρου του συστήματος, χρησιμοποιώντας ολοκληρωμένα διάφορες πηγές ενέργειας για την επίτευξη της καλύτερης κατάστασης λειτουργίας και μπορεί επίσης να χρησιμοποιήσει την μπαταρία για περαιτέρω βελτίωση της ποσοστό εγγύησης τροφοδοσίας φορτίου του συστήματος, όπως το σύστημα μετατροπέα SMD της AES.Το σύστημα μπορεί να παρέχει ειδική ισχύ για τοπικά φορτία και μπορεί να λειτουργήσει ως online UPS (αδιάλειπτη παροχή ρεύματος).Μπορεί επίσης να παρέχει ισχύ στο δίκτυο ή να λαμβάνει ισχύ από το δίκτυο.
Ο τρόπος λειτουργίας του συστήματος είναι συνήθως να λειτουργεί παράλληλα με το δίκτυο και την ηλιακή ενέργεια.Για τοπικά φορτία, εάν η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τη φωτοβολταϊκή μονάδα είναι επαρκής για το φορτίο, θα χρησιμοποιήσει απευθείας την ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τη φωτοβολταϊκή μονάδα για να καλύψει τη ζήτηση του φορτίου.Εάν η ισχύς που παράγεται από τη φωτοβολταϊκή μονάδα υπερβαίνει τη ζήτηση του άμεσου φορτίου, η πλεονάζουσα ισχύς μπορεί να επιστραφεί στο δίκτυο.Εάν η ισχύς που παράγεται από τη φωτοβολταϊκή μονάδα δεν είναι αρκετή, η ισχύς κοινής ωφέλειας θα ενεργοποιηθεί αυτόματα και η ηλεκτρική ενέργεια θα χρησιμοποιηθεί για την κάλυψη της ζήτησης του τοπικού φορτίου.Όταν η κατανάλωση ενέργειας του φορτίου είναι μικρότερη από το 60% της ονομαστικής χωρητικότητας δικτύου του μετατροπέα SMD, το δίκτυο θα φορτίσει αυτόματα την μπαταρία για να διασφαλίσει ότι η μπαταρία βρίσκεται σε κατάσταση αιώρησης για μεγάλο χρονικό διάστημα.εάν το δίκτυο αποτύχει, το ηλεκτρικό δίκτυο διακοπεί ή το ηλεκτρικό δίκτυο Εάν η ποιότητα είναι ακατάλληλη, το σύστημα θα αποσυνδέσει αυτόματα την παροχή ρεύματος και θα μεταβεί σε ανεξάρτητη λειτουργία λειτουργίας.Η μπαταρία και ο μετατροπέας παρέχουν την ισχύ AC που απαιτείται από το φορτίο.
Μόλις η τροφοδοσία του δικτύου επανέλθει στο κανονικό, δηλαδή η τάση και η συχνότητα αποκατασταθούν στην προαναφερθείσα κανονική κατάσταση, το σύστημα θα αποσυνδέσει την μπαταρία και θα αλλάξει σε λειτουργία σύνδεσης στο δίκτυο, τροφοδοτούμενη από το δίκτυο.Σε ορισμένα υβριδικά συστήματα τροφοδοσίας που συνδέονται στο δίκτυο, οι λειτουργίες παρακολούθησης συστήματος, ελέγχου και απόκτησης δεδομένων μπορούν επίσης να ενσωματωθούν στο τσιπ ελέγχου.Τα βασικά στοιχεία αυτού του συστήματος είναι ο ελεγκτής και ο μετατροπέας.
Ώρα δημοσίευσης: 26 Μαΐου 2021