Photovoltaikanlage

Photovoltaikanlagen werden im Allgemeinen in unabhängige Systeme, netzgekoppelte Systeme und Hybridsysteme unterteilt.Je nach Anwendungsform, Anwendungsumfang und Lastart der Solar-Photovoltaikanlage kann diese in sechs Typen unterteilt werden.

Systemeinführung

Je nach Anwendungsform, Anwendungsumfang und Lastart der Solar-Photovoltaikanlage sollte die Photovoltaik-Stromversorgungsanlage detaillierter unterteilt werden.Photovoltaikanlagen können außerdem in die folgenden sechs Typen unterteilt werden: kleine Solarstromversorgungsanlage (Small DC);einfaches DC-System (Simple DC);großes Solarstromversorgungssystem (Large DC);AC- und DC-Stromversorgungssystem (AC/DC);Netzgekoppeltes System (Utility Grid Connect);Hybrid-Stromversorgungssystem (Hybrid);netzgekoppeltes Hybridsystem.Das Funktionsprinzip und die Eigenschaften jedes Systems werden nachstehend beschrieben.

Stromversorgungssystem

Die Merkmale des kleinen Solarstromversorgungssystems bestehen darin, dass im System nur eine Gleichstromlast vorhanden ist und die Lastleistung relativ gering ist. Das gesamte System ist einfach aufgebaut und einfach zu bedienen.Seine Hauptanwendungen sind allgemeine Haushaltssysteme, verschiedene zivile Gleichstromprodukte und zugehörige Unterhaltungsgeräte.In der westlichen Region meines Landes beispielsweise ist diese Art von Photovoltaikanlage weit verbreitet, und die Last ist eine Gleichstromlampe, die zur Lösung des Problems der Haushaltsbeleuchtung in Gebieten ohne Strom verwendet wird.

Gleichstromsystem

Das Merkmal dieses Systems besteht darin, dass die Last im System eine Gleichstromlast ist und keine besonderen Anforderungen an die Nutzungsdauer der Last bestehen.Die Last wird hauptsächlich tagsüber genutzt, sodass im System keine Batterie verwendet wird und kein Controller erforderlich ist.Das System ist einfach aufgebaut und direkt einsetzbar.Das Photovoltaikmodul versorgt die Last mit Strom, wodurch der Speicher- und Abgabeprozess von Energie in der Batterie sowie der Energieverlust im Controller entfallen und die Energienutzungseffizienz verbessert wird.Es wird häufig in PV-Wasserpumpensystemen, einigen temporären Geräten zur Stromversorgung während des Tages und einigen touristischen Einrichtungen verwendet.Abbildung 1 zeigt ein einfaches DC-PV-Pumpensystem.Dieses System ist in Entwicklungsländern, in denen es kein reines Leitungswasser zum Trinken gibt, weit verbreitet und hat gute soziale Vorteile gebracht.

Große Solarstromanlage

Im Vergleich zu den beiden oben genannten Photovoltaikanlagen ist die große solarbetriebene Photovoltaikanlage immer noch für das Gleichstromsystem geeignet, diese Art von Solarphotovoltaikanlage weist jedoch normalerweise eine große Lastleistung auf.Um eine stabile Stromversorgung der Last zu gewährleisten, ist der entsprechende Umfang des Systems ebenfalls groß und es muss mit einer größeren Anzahl von Photovoltaikmodulen und einem größeren Batteriepaket ausgestattet werden.Zu den gängigen Anwendungsformen gehören Kommunikation, Telemetrie, Stromversorgung von Überwachungsgeräten, zentrale Stromversorgung in ländlichen Gebieten, Leuchttürme, Straßenlaternen usw. Diese Form wird in einigen ländlichen Photovoltaikkraftwerken verwendet, die in einigen Gebieten ohne Strom im Westen meines Landes gebaut wurden Auch die von China Mobile und China Unicom in abgelegenen Gebieten ohne Stromnetz errichteten Kommunikationsbasisstationen nutzen diese Photovoltaikanlage zur Stromversorgung.Wie zum Beispiel das Kommunikationsbasisstationsprojekt in Wanjiazhai, Shanxi.

AC- und DC-Stromversorgungssystem

Im Gegensatz zu den oben genannten drei Solar-Photovoltaiksystemen kann dieses Photovoltaiksystem sowohl Gleichstrom- als auch Wechselstromlasten gleichzeitig mit Strom versorgen und verfügt im Hinblick auf die Systemstruktur, die zur Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom verwendet wird, über mehr Wechselrichter als die oben genannten drei Systeme Leistung, um den Anforderungen der Wechselstromlast gerecht zu werden.Normalerweise ist auch der Laststromverbrauch eines solchen Systems relativ groß, sodass auch der Umfang des Systems relativ groß ist.Es wird in einigen Kommunikationsbasisstationen mit Wechsel- und Gleichstromlasten sowie in anderen Photovoltaikkraftwerken mit Wechsel- und Gleichstromlasten eingesetzt.

Netzgekoppeltes System

Das größte Merkmal dieser Solar-Photovoltaikanlage besteht darin, dass der von der Photovoltaikanlage erzeugte Gleichstrom über den netzgekoppelten Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt wird, der den Anforderungen des Stromnetzes entspricht, und dann direkt an das Stromnetz angeschlossen wird.Außerhalb der Last wird der überschüssige Strom ins Netz zurückgespeist.An Regentagen oder in der Nacht, wenn die Photovoltaikanlage keinen Strom erzeugt oder der erzeugte Strom den Lastbedarf nicht decken kann, wird sie über das Netz mit Strom versorgt.Da die elektrische Energie direkt in das Stromnetz eingespeist wird, entfällt die Konfiguration der Batterie und der Prozess der Speicherung und Abgabe der Batterie wird eingespart.Allerdings ist im System ein spezieller netzgekoppelter Wechselrichter erforderlich, um sicherzustellen, dass die Ausgangsleistung den Anforderungen des Netzes hinsichtlich Spannung, Frequenz und anderen Indikatoren entspricht.Aufgrund des Problems der Wechselrichtereffizienz wird es dennoch zu einem gewissen Energieverlust kommen.Solche Systeme sind oft in der Lage, Netzstrom und eine Reihe von Solar-PV-Modulen parallel als Stromquellen für lokale Wechselstromlasten zu nutzen.Die Ausfallrate der Lastleistung des gesamten Systems wird reduziert.Darüber hinaus kann die netzgekoppelte PV-Anlage eine Rolle bei der Spitzenregulierung des öffentlichen Stromnetzes spielen.Entsprechend den Eigenschaften des netzgekoppelten Systems hat Soying Electric vor einigen Jahren erfolgreich einen netzgekoppelten Solarwechselrichter entwickelt, der speziell für die Wiederverwertung elektrischer Energie mit unterschiedlichen Gewinnen und Verlusten ausgelegt ist.Beim netzgekoppelten System wurden große Fortschritte erzielt und eine Reihe technischer Schwierigkeiten überwunden.

Gemischtes Versorgungssystem

Zusätzlich zu dem Solar-Photovoltaik-Modularray, das in dieser Solar-Photovoltaikanlage verwendet wird, wird auch ein Ölgenerator als Notstromquelle verwendet.Der Zweck des Einsatzes eines hybriden Stromversorgungssystems besteht darin, die Vorteile verschiedener Energieerzeugungstechnologien umfassend zu nutzen und ihre jeweiligen Nachteile zu vermeiden.Vorteile der oben genannten unabhängigen Photovoltaikanlagen sind beispielsweise der geringere Wartungsaufwand und der Nachteil, dass die Energieabgabe wetterabhängig und instabil ist.

Ein Hybrid-Stromversorgungssystem, das eine Kombination aus Dieselgeneratoren und Photovoltaikanlagen verwendet, kann im Vergleich zu einem Einzelenergiesystem wetterunabhängige Energie liefern.

Netzgekoppeltes Mischversorgungssystem

Mit der Entwicklung der Solar-Optoelektronik-Industrie ist ein netzgekoppeltes Hybrid-Stromversorgungssystem entstanden, das Solar-Photovoltaik-Modularrays, Netzstrom und Notstromgeneratoren umfassend nutzen kann.Diese Art von System integriert normalerweise die Steuerung und den Wechselrichter und verwendet einen Computerchip, um den Betrieb des gesamten Systems vollständig zu steuern, wobei verschiedene Energiequellen umfassend genutzt werden, um den besten Betriebszustand zu erreichen, und es können auch Batterien verwendet werden, um die Lastleistung des Systems weiter zu verbessern Versorgungsgarantierate, wie zum Beispiel das SMD-Wechselrichtersystem von AES.Das System kann qualifizierten Strom für lokale Verbraucher bereitstellen und als Online-USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung) arbeiten.Es kann auch Strom eingespeist oder aus dem Netz bezogen werden.Der Arbeitsmodus des Systems besteht normalerweise darin, parallel zum kommerziellen Strom und zum Solarstrom zu arbeiten.Wenn für die lokale Last die von den Photovoltaikmodulen erzeugte Energie ausreicht, um die Last zu nutzen, wird die von den Photovoltaikmodulen erzeugte Energie direkt zur Deckung des Bedarfs der Last verwendet.Übersteigt die von den Photovoltaikmodulen erzeugte Leistung den Bedarf des unmittelbaren Verbrauchers, kann die überschüssige Leistung auch ins Netz zurückgespeist werden;Wenn der von den Photovoltaikmodulen erzeugte Strom nicht ausreicht, wird der Netzstrom automatisch aktiviert und der Netzstrom wird zur Deckung des Bedarfs der lokalen Last verwendet.Wenn der Stromverbrauch der Last weniger als 60 % der Nennnetzkapazität des SMD-Wechselrichters beträgt, lädt das Netz die Batterie automatisch auf, um sicherzustellen, dass sich die Batterie für lange Zeit in einem schwebenden Zustand befindet;Wenn das Netz ausfällt, d. h. der Netzstrom ausfällt oder die Netzqualität nicht dem Standard entspricht, trennt das System automatisch die Netzstromversorgung und wechselt in den unabhängigen Arbeitsmodus, und der von der Last benötigte Wechselstrom wird bereitgestellt durch die Batterie und den Wechselrichter.Sobald das Netz wieder normal ist, d. h. Spannung und Frequenz wieder den oben genannten Normalzustand erreichen, trennt das System die Batterie, wechselt in den netzgekoppelten Modus und liefert Strom aus dem Netz.In einigen netzgekoppelten Hybridstromversorgungssystemen können auch Systemüberwachungs-, Steuerungs- und Datenerfassungsfunktionen in den Steuerchip integriert werden.Die Kernkomponenten eines solchen Systems sind die Steuerung und der Wechselrichter.

Off-Grid-Photovoltaikanlage

Das netzunabhängige Photovoltaik-Stromerzeugungssystem ist eine neue Art von Stromquelle, die Strom aus Photovoltaikmodulen erzeugt, das Laden und Entladen der Batterie über die Steuerung verwaltet und über den Wechselrichter elektrische Energie an die Gleichstromlast oder die Wechselstromlast liefert .Es wird häufig in Hochebenen, auf Inseln, in abgelegenen Berggebieten und bei Feldeinsätzen in rauen Umgebungen eingesetzt.Es kann auch als Stromversorgung für Kommunikationsbasisstationen, Werbeleuchtkästen, Straßenlaternen usw. verwendet werden. Das Photovoltaik-Stromerzeugungssystem nutzt unerschöpfliche natürliche Energie, die den Nachfragekonflikt in Gebieten mit Stromknappheit wirksam lindern und die Probleme lösen kann Leben und Kommunikation in abgelegenen Gebieten.Verbessern Sie die globale ökologische Umwelt und fördern Sie eine nachhaltige menschliche Entwicklung.

Systemfunktionen

Photovoltaikmodule sind stromerzeugende Komponenten.Der Photovoltaik-Controller regelt und steuert die erzeugte elektrische Energie.Einerseits wird die angepasste Energie an die Gleichstromlast oder die Wechselstromlast gesendet, und andererseits wird die überschüssige Energie zur Speicherung an den Batteriesatz gesendet.Wenn der erzeugte Strom den Lastbedarf nicht decken kann. Wenn der Controller die Batterieleistung an die Last sendet.Nachdem der Akku vollständig aufgeladen ist, sollte der Controller den Akku so steuern, dass er nicht überladen wird.Wenn die in der Batterie gespeicherte elektrische Energie entladen wird, sollte die Steuerung die Batterie so steuern, dass sie nicht zu stark entladen wird, um die Batterie zu schützen.Wenn die Leistung des Controllers nicht gut ist, wirkt sich dies stark auf die Lebensdauer der Batterie und letztendlich auf die Zuverlässigkeit des Systems aus.Die Aufgabe der Batterie besteht darin, Energie zu speichern, damit die Last nachts oder an regnerischen Tagen mit Strom versorgt werden kann.Der Wechselrichter ist für die Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom zur Verwendung durch Wechselstromlasten verantwortlich.