Fotonaponski off-sistem za proizvodnju električne energije ne ovisi o elektroenergetskoj mreži i radi samostalno, te se široko koristi u udaljenim planinskim područjima, područjima bez struje, otocima, baznim stanicama komunikacija i ulične rasvjete i drugim aplikacijama, koristeći fotonaponsku proizvodnju električne energije za rješavanje potreba stanovnika u područjima bez električne energije, nedostatka struje i nestabilne električne energije, u školama i malim fabrikama za proizvodnju električne energije, prednost za proizvodnju električne energije ekonomičan, čist, zaštita okoliša, bez buke može djelomično zamijeniti ili potpuno zamijeniti dizel. Funkcija proizvodnje energije generatora.
1. Klasifikacija i sastav PV off-mrežnog sistema za proizvodnju električne energije
Fotonaponski sistem za{0}}generaciju električne energije iz mreže općenito se klasificira na mali DC sistem, mali i srednji off-sistem za proizvodnju električne energije izvan mreže i veliki sistem za proizvodnju električne energije izvan mreže. Mali DC sistem je uglavnom za rješavanje najosnovnijih potreba za rasvjetom u područjima bez električne energije; mali i srednji van{4}}mrežni sistem je uglavnom za rješavanje potreba za električnom energijom porodica, škola i malih fabrika; veliki off-mrežni sistem je uglavnom za rješavanje potreba za električnom energijom cijelih sela i ostrva, a ovaj sistem je sada također u kategoriji mikro-mrežnog sistema.
Fotonaponski off{0}}sistem za proizvodnju električne energije općenito se sastoji od fotonaponskih nizova napravljenih od solarnih modula, solarnih kontrolera, invertera, baterija, opterećenja itd.
PV niz pretvara solarnu energiju u električnu kada ima svjetlosti, i snabdijeva opterećenje kroz solarni kontroler i inverter (ili inverznu kontrolnu mašinu), dok se puni baterija; kada nema svjetla, baterija napaja AC opterećenje preko pretvarača.
2. PV off-glavna oprema sistema za proizvodnju električne energije
01. Moduli
Fotonaponski modul je važan dio off-mrežnog fotonaponskog sistema za proizvodnju energije, čija je uloga da pretvara energiju sunčevog zračenja u DC električnu energiju. Karakteristike zračenja i temperaturne karakteristike su dva glavna elementa koji utiču na performanse modula.
02. Inverter
Inverter je uređaj koji pretvara jednosmjernu struju (DC) u naizmjeničnu struju (AC) kako bi zadovoljio potrebe za napajanjem AC opterećenja.
Prema izlaznom valnog oblika, pretvarači se mogu podijeliti na invertore pravokutnog vala, invertor s korakom i sinusni pretvarač. Invertori sinusnog talasa se odlikuju visokom efikasnošću, niskim harmonicima, mogu se primeniti na sve vrste opterećenja i imaju jaku nosivost za induktivna ili kapacitivna opterećenja.
03. Kontroler
Glavna funkcija PV kontrolera je da reguliše i kontroliše DC snagu koju emituju PV moduli i da inteligentno upravlja punjenjem i pražnjenjem baterije. Off{1}}mrežni sistemi moraju biti konfigurisani u skladu sa nivoom DC napona sistema i kapacitetom napajanja sistema sa odgovarajućim specifikacijama PV kontrolera. PV kontroler je podijeljen na PWM tip i MPPT tip, obično dostupan u različitim naponskim nivoima od 12V, 24V i 48V.
04. Baterija
Baterija je uređaj za skladištenje energije sistema za proizvodnju električne energije, a njena uloga je da skladišti električnu energiju koju emituje fotonaponski modul za napajanje opterećenja tokom potrošnje energije.
3. principi projektovanja sistema i odabira detalja
01. Dizajn fotonaponskog modula
Referentna formula: P0=(P × t × Q) / (η1 × T) formula: P0 – vršna snaga modula solarne ćelije, jedinica Wp; P – snaga opterećenja, jedinica W; t – -dnevni sati potrošnje električne energije tereta, jedinica H; η1 -je efikasnost sistema; T -lokalni prosječni dnevni vršni sunčani sati, jedinica HQ- – faktor viška kontinuiranog oblačnog perioda (uglavnom 1,2 do 2)
02. Dizajn PV kontrolera
Referentna formula: I=P0 / V
Gdje je: I – upravljačka struja PV regulatora, jedinica A; P0 – vršna snaga modula solarne ćelije, jedinica Wp; V – nazivni napon baterije, jedinica V
★ Napomena: U područjima velike nadmorske visine, PV kontroler treba povećati određenu marginu i smanjiti kapacitet za korištenje.
03. Off{1}}mrežni inverter
Referentna formula: Pn=(P*Q)/Cosθ U formuli: Pn – kapacitet pretvarača, jedinica VA; P – snaga opterećenja, jedinica W; Cosθ – faktor snage pretvarača (uglavnom 0,8); Q – faktor margine potreban za pretvarač (uglavnom se bira od 1 do 5).
★Napomena: a. Različita opterećenja (otporna, induktivna, kapacitivna) imaju različite startne{1}}uletne struje i različite faktore margine. b. U područjima velike nadmorske visine, pretvarač treba povećati određenu marginu i smanjiti kapacitet za korištenje.
04. Olovna{1}}kiselinska baterija
Referentna formula: C=P × t × T / (V × K × η2) formula: C – kapacitet baterije, jedinica Ah; P – snaga opterećenja, jedinica W; t – opterećenje dnevnih sati potrošnje električne energije, jedinica H; V – nazivni napon baterije, jedinica V; K – koeficijent pražnjenja baterije, uzimajući u obzir efikasnost baterije, dubinu pražnjenja, temperaturu okoline i faktore uticaja, koji se obično uzimaju od 0,4 do 0,7; η2 – efikasnost pretvarača; T – broj uzastopnih oblačnih dana.
05. Litijum{1}}jonska baterija
Referentna formula: C=P × t × T / (K × η2)
Gdje je: C – kapacitet baterije, jedinica kWh; P – snaga opterećenja, jedinica W; t – broj sati električne energije koje troši opterećenje dnevno, jedinica H; K – koeficijent pražnjenja baterije, uzimajući u obzir efikasnost baterije, dubinu pražnjenja, temperaturu okoline i faktore uticaja, uglavnom uzet od 0,8 do 0,9; η2 – efikasnost pretvarača; T -broj uzastopnih oblačnih dana.Dizajn kućišta
Postojeći kupac treba da dizajnira fotonaponski sistem za proizvodnju električne energije, lokalni prosječni dnevni vršni sunčani sati se računaju prema 3 sata, snaga svih fluorescentnih lampi je blizu 5KW, a koriste se 4 sata dnevno, a olovne-kiselinske baterije se računaju prema 2 dana kontinuiranih oblačnih dana. Izračunajte konfiguraciju ovog sistema.
