1. Sammansättning och princip för solcellssystemet
Ett solcellssystem består av följande tre delar: solcellskomponenter; laddnings- och urladdningskontroller, växelriktare, testinstrument och datorövervakning och annan kraftelektronisk utrustning; och batterier eller annan energilagrings- och extra kraftgenereringsutrustning.
Solcellssystem har följande egenskaper:
- Inga roterande delar, inget buller;
- Inga luftföroreningar och inget avloppsvatten;
- Ingen förbränningsprocess, inget bränsle krävs;
- Enkelt underhåll och låga underhållskostnader;
- God driftsäkerhet och stabilitet;
- Som en nyckelkomponent har solceller en lång livslängd, och livslängden för kristallina kiselsolceller kan nå mer än 25 år;
Kraftproduktionen kan enkelt skalas upp efter behov.
Solceller används i stor utsträckning. De grundläggande formerna av solcellssystem kan delas in i två kategorier: oberoende kraftgenereringssystem och nätanslutna kraftgenereringssystem. De huvudsakliga tillämpningsområdena är främst rymdflyg, kommunikationssystem, mikrovågsrelästationer, tv-differentialskivspelare, solcellsvattenpumpar och hushållsströmförsörjning i områden utan elektricitet. Med utvecklingen av teknik och behoven för en hållbar utveckling av världsekonomin har utvecklade länder börjat främja urban solcellsnätansluten kraftgenerering på ett planerat sätt, främst genom att bygga hushållshustak för solenergiproduktionssystem och centraliserad storskalig MW-nivå nätanslutna kraftgenereringssystem. Samtidigt har tillämpningen av solcellssystem kraftigt främjats inom transport och stadsbelysning.
Solceller har olika skalor och ansökningsformer. Systemskalan sträcker sig till exempel över ett brett spektrum, från 0,3 till 2W solar trädgårdslampor till MW-nivå solcellsanläggningar, såsom 3,75kWp hushållshustak kraftgenereringsutrustning och Dunhuang 10MW-projektet. Dess ansökningsformulär är också olika och kan användas i stor utsträckning inom många områden som hushålls-, transport-, kommunikations- och rymdapplikationer. Även om solcellsanläggningar varierar i storlek, är deras sammansättning och funktionsprinciper i princip desamma. Figur 4-1 är ett schematiskt diagram över ett typiskt solcellssystem som levererar DC-laster. Den innehåller flera huvudkomponenter i solcellssystemet:
Fotovoltaisk moduluppsättning: Den består av solcellselement (även kallade fotovoltaiska cellmoduler) kopplade i serie och parallellt enligt systemkrav. Den omvandlar solenergi till elektrisk energi i solljus. Det är kärnkomponenten i solcellssystemet.
Batteri: Lagrar den elektriska energin som genereras av solcellskomponenter. När ljuset är otillräckligt eller på natten, eller belastningsbehovet är större än den effekt som genereras av solcellskomponenterna, frigörs den lagrade elektriska energin för att möta belastningens energibehov. Det är lagringsbatteriet i solcellssystemet. funktionella delar. För närvarande används blybatterier ofta i solcellssystem. För system med högre krav används vanligtvis djupurladdningsventilreglerade slutna blybatterier, djupurladdningsvätskeabsorberande blybatterier etc.
Styrenhet: Den anger och kontrollerar batteriets laddnings- och urladdningsförhållanden och styr uteffekten från solcellskomponenterna och batteriet till belastningen enligt belastningens effektbehov. Det är den centrala kontrolldelen av hela systemet. Med utvecklingen av solcellsindustrin blir kontrollernas funktioner mer och mer kraftfulla, och det finns en trend att integrera den traditionella styrdelen, växelriktaren och övervakningssystemet. Till exempel integrerar AES:s styrenheter i SPP- och SMD-serien ovanstående tre funktioner.
Växelriktare: Om det finns en växelströmsbelastning i det fotovoltaiska strömförsörjningssystemet måste en växelriktare användas för att omvandla likström som genereras av solcellskomponenterna eller likström som frigörs av batteriet till växelström som krävs av ladda.
Den grundläggande arbetsprincipen för det solcellsenergiförsörjningssystemet är att ladda batteriet med den elektriska energin som genereras av solcellskomponenterna under solens strålning, eller direkt leverera ström till lasten när belastningsbehovet är uppfyllt. Om solskenet är otillräckligt eller på natten Batteriet ger ström till DC-belastningen under kontroll av regulatorn. För solcellssystem som innehåller växelströmsbelastningar måste en växelriktare läggas till för att omvandla likström till växelström. Tillämpningar av solceller finns i många former, men de grundläggande principerna förblir desamma. För andra typer av solcellssystem är det bara styrmekanismen och systemkomponenterna som skiljer sig efter faktiska behov. Olika typer av solcellssystem kommer att beskrivas i detalj nedan.