1. Sammensetning og prinsipp for solcelleanlegg
Et solcelleanlegg består av følgende tre deler: solcellekomponenter; lade- og utladingskontrollere, invertere, testinstrumenter og dataovervåking og annet kraftelektronisk utstyr; og batterier eller annet energilagrings- og hjelpekraftproduksjonsutstyr.
Solcelleanlegg har følgende egenskaper:
- Ingen roterende deler, ingen støy;
- Ingen luftforurensning og ingen utslipp av avløpsvann;
- Ingen forbrenningsprosess, ingen drivstoff nødvendig;
- Enkelt vedlikehold og lave vedlikeholdskostnader;
- God driftssikkerhet og stabilitet;
- Som en nøkkelkomponent har solceller lang levetid, og levetiden til krystallinske silisiumsolceller kan nå mer enn 25 år;
Kraftproduksjonen kan enkelt skaleres opp etter behov.
Solcelleanlegg er mye brukt. De grunnleggende formene for solcelleanleggsapplikasjoner kan deles inn i to kategorier: uavhengige kraftproduksjonssystemer og netttilkoblede kraftproduksjonssystemer. De viktigste bruksområdene er hovedsakelig innen romfartøy, kommunikasjonssystemer, mikrobølgereléstasjoner, TV-differensialplater, solcellevannpumper og husholdningsstrømforsyning i områder uten strøm. Med utviklingen av teknologi og behovene for en bærekraftig utvikling av verdensøkonomien, har utviklede land begynt å fremme urban fotovoltaisk netttilkoblet kraftproduksjon på en planlagt måte, hovedsakelig bygging av husholdnings solcelleanlegg på taket og sentralisert storskala på MW-nivå netttilkoblede kraftproduksjonssystemer. På samme tid, i Anvendelsen av solcelleanlegg har blitt kraftig fremmet innen transport og urban belysning.
Solcelleanlegg har ulike skalaer og søknadsskjemaer. Systemskalaen spenner for eksempel over et bredt spekter, fra 0,3 til 2W solenergihagelys til MW-nivå solcellekraftverk, for eksempel 3,75kWp husholdningskraftproduksjonsutstyr på taket og Dunhuang 10MW-prosjektet. Søknadsskjemaene er også mangfoldige og kan brukes mye på mange felt som husholdning, transport, kommunikasjon og romapplikasjoner. Selv om solcelleanlegg varierer i størrelse, er sammensetningen og arbeidsprinsippene i utgangspunktet de samme. Figur 4-1 er et skjematisk diagram av et typisk fotovoltaisk system som forsyner DC-belastninger. Den inneholder flere hovedkomponenter i solcelleanlegget:
Fotovoltaisk modularray: Den er sammensatt av solcelleelementer (også kalt fotovoltaiske cellemoduler) koblet i serie og parallell i henhold til systemkrav. Den konverterer solenergi til elektrisk energi under sollys. Det er kjernekomponenten i solcellesystemet.
Batteri: Lagrer den elektriske energien som genereres av solcellekomponenter. Når lyset er utilstrekkelig eller om natten, eller lastbehovet er større enn kraften som genereres av solcellekomponentene, frigjøres den lagrede elektriske energien for å møte energibehovet til lasten. Det er lagringsbatteriet til solcelleanlegget. funksjonelle deler. For tiden er bly-syre-batterier ofte brukt i solcelleanlegg. For systemer med høyere krav benyttes vanligvis dyputladningsventilregulerte forseglede blybatterier, dyputladede væskeabsorberende blybatterier osv.
Kontroller: Den fastsetter og kontrollerer lade- og utladingsforholdene til batteriet, og kontrollerer utgangseffekten til solcellekomponentene og batteriet til belastningen i henhold til strømbehovet til belastningen. Det er kjernekontrolldelen av hele systemet. Med utviklingen av solcelleindustrien blir funksjonene til kontrollerene kraftigere og kraftigere, og det er en trend å integrere den tradisjonelle kontrolldelen, omformeren og overvåkingssystemet. For eksempel integrerer AES sine SPP- og SMD-seriekontrollere de tre ovennevnte funksjonene.
Inverter: I det solcelle-fotovoltaiske strømforsyningssystemet, hvis det er en AC-belastning, må en inverterenhet brukes til å konvertere DC-kraften generert av solcellekomponentene eller DC-strømmen som frigjøres av batteriet til AC-kraften som kreves av laste.
Det grunnleggende arbeidsprinsippet for det solcellefotovoltaiske strømforsyningssystemet er å lade batteriet med den elektriske energien som genereres av solcellekomponentene under innstråling av solen, eller direkte levere strøm til lasten når belastningsbehovet er oppfylt. Hvis solskinnet er utilstrekkelig eller om natten Batteriet leverer strøm til DC-belastningen under kontroll av kontrolleren. For solcelleanlegg som inneholder vekselstrøm, må en omformer legges til for å konvertere likestrøm til vekselstrøm. Applikasjoner for solcelleanlegg kommer i mange former, men de grunnleggende prinsippene forblir de samme. For andre typer solcelleanlegg er det kun kontrollmekanismen og systemkomponentene som avviker etter faktiske behov. Ulike typer solcelleanlegg vil bli beskrevet i detalj nedenfor.