Sistema fotovoltaico

Os sistemas fotovoltaicos são geralmente divididos em sistemas independentes, sistemas conectados à rede e sistemas híbridos.De acordo com a forma de aplicação, escala de aplicação e tipo de carga do sistema solar fotovoltaico, ele pode ser dividido em seis tipos.

introdução do sistema

De acordo com o formulário de aplicação, escala de aplicação e tipo de carga do sistema solar fotovoltaico, o sistema de alimentação fotovoltaica deve ser dividido em mais detalhes.Os sistemas fotovoltaicos também podem ser subdivididos nos seguintes seis tipos: pequeno sistema de fornecimento de energia solar (Small DC);sistema DC simples (DC Simples);grande sistema de fornecimento de energia solar (Large DC);Sistema de alimentação AC e DC (AC/DC);Sistema conectado à rede (Utility Grid Connect);sistema de alimentação híbrido (híbrido);sistema híbrido conectado à rede.O princípio de funcionamento e as características de cada sistema são descritos abaixo.

sistema de alimentação

As características do pequeno sistema de fornecimento de energia solar são que há apenas uma carga CC no sistema e a potência de carga é relativamente pequena, todo o sistema tem uma estrutura simples e é fácil de operar.Seus principais usos são sistemas domésticos em geral, vários produtos civis de DC e equipamentos de entretenimento relacionados.Por exemplo, na região oeste do meu país, esse tipo de sistema fotovoltaico tem sido amplamente utilizado, e a carga é a lâmpada DC, que serve para resolver o problema de iluminação doméstica em áreas sem energia elétrica.

Sistema CC

A característica deste sistema é que a carga no sistema é uma carga CC e não há nenhum requisito especial para o tempo de utilização da carga.A carga é usada principalmente durante o dia, portanto nenhuma bateria é usada no sistema e nenhum controlador é necessário.O sistema possui uma estrutura simples e pode ser utilizado diretamente.O módulo fotovoltaico fornece energia para a carga, eliminando o processo de armazenamento e liberação de energia na bateria, bem como a perda de energia no controlador, e melhorando a eficiência do aproveitamento de energia.É comumente usado em sistemas de bomba de água fotovoltaica, em alguns equipamentos temporários durante o dia e em algumas instalações turísticas.A Figura 1 mostra um sistema simples de bomba fotovoltaica DC.Este sistema tem sido amplamente utilizado nos países em desenvolvimento, onde não existe água potável pura, e tem produzido bons benefícios sociais.

Sistema de energia solar em grande escala

Comparado com os dois sistemas fotovoltaicos acima, o sistema fotovoltaico movido a energia solar em grande escala ainda é adequado para o sistema de energia DC, mas esse tipo de sistema solar fotovoltaico geralmente tem uma grande potência de carga.Para garantir um fornecimento de energia estável à carga, a sua correspondente escala do sistema também é grande e precisa ser equipada com um conjunto maior de módulos fotovoltaicos e uma bateria maior.Suas formas de aplicação comuns incluem comunicação, telemetria, fornecimento de energia de equipamentos de monitoramento, fornecimento de energia centralizado em áreas rurais, faróis, luzes de rua, etc. Este formulário é usado em algumas usinas fotovoltaicas rurais construídas em algumas áreas sem eletricidade no oeste do meu país, e as estações base de comunicação construídas pela China Mobile e China Unicom em áreas remotas sem redes elétricas também utilizam este sistema fotovoltaico para fornecimento de energia.Como o projeto da estação base de comunicação em Wanjiazhai, Shanxi.

Sistema de alimentação CA e CC

Diferente dos três sistemas solares fotovoltaicos acima, este sistema fotovoltaico pode fornecer energia para cargas CC e CA ao mesmo tempo e possui mais inversores do que os três sistemas acima em termos de estrutura do sistema, que é usado para converter energia CC em CA. energia para atender às necessidades dos requisitos de carga CA.Normalmente, o consumo de energia de carga de tal sistema também é relativamente grande, portanto a escala do sistema também é relativamente grande.É usado em algumas estações base de comunicação com cargas CA e CC e outras usinas fotovoltaicas com cargas CA e CC.

Sistema conectado à rede

A maior característica deste sistema solar fotovoltaico é que a corrente contínua gerada pelo conjunto fotovoltaico é convertida em corrente alternada que atende aos requisitos da rede elétrica através do inversor conectado à rede e depois conectada diretamente à rede elétrica.Fora da carga, o excesso de energia é realimentado para a rede.Em dias chuvosos ou à noite, quando o conjunto fotovoltaico não gera eletricidade ou a eletricidade gerada não consegue atender a demanda da carga, ele é alimentado pela rede.Como a energia elétrica entra diretamente na rede elétrica, a configuração da bateria é omitida e o processo de armazenamento e liberação da bateria é salvo.No entanto, um inversor dedicado conectado à rede é necessário no sistema para garantir que a potência de saída atenda aos requisitos de potência da rede em termos de tensão, frequência e outros indicadores.Devido ao problema de eficiência do inversor, ainda haverá alguma perda de energia.Esses sistemas geralmente são capazes de usar a energia da rede elétrica e um conjunto de módulos solares fotovoltaicos em paralelo como fontes de energia para cargas CA locais.A taxa de escassez de energia de carga de todo o sistema é reduzida.Além disso, o sistema fotovoltaico conectado à rede pode desempenhar um papel na regulação de pico da rede elétrica pública.De acordo com as características do sistema conectado à rede, a Soying Electric desenvolveu com sucesso há vários anos um inversor solar conectado à rede, que é especialmente projetado para a reciclagem de energia elétrica com diversos ganhos e perdas.Foram feitos grandes progressos e uma série de dificuldades técnicas foram superadas no sistema conectado à rede.

Sistema de abastecimento misto

Além do conjunto de módulos solares fotovoltaicos usado neste sistema solar fotovoltaico, um gerador a óleo também é usado como fonte de energia de reserva.O objetivo de usar um sistema de fornecimento de energia híbrido é utilizar de forma abrangente as vantagens de diversas tecnologias de geração de energia e evitar suas respectivas deficiências.Por exemplo, as vantagens dos sistemas fotovoltaicos independentes acima mencionados são menos manutenção, e a desvantagem é que a produção de energia depende do clima e é instável.

Um sistema de fornecimento de energia híbrido que utiliza uma combinação de geradores a diesel e painéis fotovoltaicos pode fornecer energia independente do clima em comparação com um sistema autônomo de energia única.

Sistema de abastecimento misto conectado à rede

Com o desenvolvimento da indústria de optoeletrônica solar, surgiu um sistema de fornecimento de energia híbrido conectado à rede que pode utilizar de forma abrangente conjuntos de módulos solares fotovoltaicos, energia de serviços públicos e geradores de óleo de reserva.Este tipo de sistema geralmente integra o controlador e o inversor, utilizando um chip de computador para controlar totalmente o funcionamento de todo o sistema, utilizando de forma abrangente diversas fontes de energia para atingir o melhor estado de funcionamento, podendo também utilizar baterias para melhorar ainda mais a potência de carga do sistema. taxa de garantia de fornecimento, como o sistema inversor SMD da AES.O sistema pode fornecer energia qualificada para cargas locais e pode funcionar como um UPS (Fonte de Alimentação Ininterrupta) online.A energia também pode ser fornecida ou obtida da rede.O modo de funcionamento do sistema geralmente é trabalhar em paralelo com a energia comercial e a energia solar.Para a carga local, se a potência gerada pelos módulos fotovoltaicos for suficiente para a utilização da carga, ela utilizará diretamente a potência gerada pelos módulos fotovoltaicos para suprir as necessidades da carga.Caso a potência gerada pelos módulos fotovoltaicos supere a demanda da carga imediata, o excesso de potência também poderá ser devolvido à rede;se a energia gerada pelos módulos fotovoltaicos for insuficiente, a energia da rede elétrica será automaticamente habilitada, e a energia da rede elétrica será utilizada para suprir a demanda da carga local.Quando o consumo de energia da carga for inferior a 60% da capacidade nominal da rede do inversor SMD, a rede carregará automaticamente a bateria para garantir que a bateria fique em estado flutuante por um longo tempo;se a rede falhar, ou seja, falha de energia da rede ou rede Se a qualidade não estiver de acordo com o padrão, o sistema desconectará automaticamente a energia da rede e mudará para o modo de trabalho independente, e a energia CA exigida pela carga será fornecida pela bateria e pelo inversor.Assim que a rede elétrica retornar ao normal, ou seja, a tensão e a frequência retornarem ao estado normal mencionado acima, o sistema desconectará a bateria, mudará para o modo conectado à rede e fornecerá energia da rede elétrica.Em alguns sistemas de fornecimento de energia híbridos conectados à rede, as funções de monitoramento do sistema, controle e aquisição de dados também podem ser integradas ao chip de controle.Os componentes principais de tal sistema são o controlador e o inversor.

Sistema Fotovoltaico Fora da Rede

O sistema de geração de energia fotovoltaica fora da rede é um novo tipo de fonte de energia que gera eletricidade a partir de módulos fotovoltaicos, gerencia a carga e descarga da bateria através do controlador e fornece energia elétrica para a carga CC ou para a carga CA através do inversor .É amplamente utilizado em planaltos, ilhas, áreas montanhosas remotas e operações de campo em ambientes agressivos.Também pode ser usado como fonte de alimentação para estações base de comunicação, caixas de luz publicitárias, luzes de rua, etc. O sistema de geração de energia fotovoltaica utiliza energia natural inesgotável, o que pode efetivamente aliviar o conflito de demanda em áreas com escassez de energia e resolver os problemas de vida e comunicação em áreas remotas.Melhorar o ambiente ecológico global e promover o desenvolvimento humano sustentável.

Funções do sistema

Painéis fotovoltaicos são componentes geradores de energia.O controlador fotovoltaico ajusta e controla a energia elétrica gerada.Por um lado, a energia ajustada é enviada para a carga CC ou CA e, por outro lado, o excesso de energia é enviado para a bateria para armazenamento.Quando a eletricidade gerada não consegue atender às necessidades da carga Quando o controlador envia a energia da bateria para a carga.Depois que a bateria estiver totalmente carregada, o controlador deverá controlar a bateria para não ser sobrecarregada.Quando a energia elétrica armazenada na bateria é descarregada, o controlador deve controlar a bateria para não descarregar excessivamente para protegê-la.Quando o desempenho do controlador não é bom, isso afetará muito a vida útil da bateria e, em última análise, afetará a confiabilidade do sistema.A função da bateria é armazenar energia para que a carga possa ser alimentada à noite ou em dias de chuva.O inversor é responsável por converter energia CC em energia CA para uso por cargas CA.