Fotovoltaický systém výroby energie je zariadenie, ktoré priamo premieňa slnečnú energiu na elektrickú energiu. Podľa vzťahu medzi fotovoltickým systémom a sieťou ho možno rozdeliť na fotovoltický systém nezávislý od siete a systém pripojený k sieti. Systém, ktorý priamo spája fotovoltaický článok so záťažou bez zásobníka energie v strede, sa nazýva fotovoltaický systém s priamou väzbou. Tento typ systému nedokáže poskytnúť energiu počas daždivých dní a v noci a medzi nimi sa zvyčajne pridáva batéria. Pretože fotovoltaický systém je relatívne ovplyvňovaný vonkajšími faktormi, je zvyčajne potrebné pridať regulátor na nastavenie na získanie menovitého výkonu a pridať funkcie, ako sú riadiace a ochranné systémy.
Systém na výrobu fotovoltaickej energie v podstate zahŕňa štyri časti: fotovoltaické panely, invertory, zariadenia na ukladanie energie a ovládače. Zariadenia na uchovávanie energie vo všeobecnosti používajú batérie a väčšina z nich používa v praktických aplikáciách olovené batérie.
Úvod do hlavných funkcií každej časti:
Solárne články - absorbujú slnečnú energiu a premieňajú svetelnú energiu na elektrinu s jednosmerným prúdom.
Ovládač riadi hĺbku nabitia a vybitia batérie a upravuje riadiaci signál meniča podľa zmeny zaťaženia.
Akumulátorová batéria--ukladá elektrickú energiu vyrobenú solárnymi panelmi a v prípade potreby poskytuje jednosmerný prúd záťaži.
Invertor - konvertuje vstup jednosmerného prúdu na výstup striedavého prúdu.
V porovnaní s tradičnými veľkými elektrárňami s vysokonapäťovým a diaľkovým prenosom sú hlavnými výhodami nezávislej výroby elektriny nižšie investície, rýchla výstavba, spoľahlivé napájanie a nízke prevádzkové náklady. Dôležitou výhodou samostatnej elektrárne je, že je blízko k užívateľom a nevyžaduje vysokonapäťový prenosový systém, čo môže výrazne znížiť investície do infraštruktúry. Okrem toho je ľahké nájsť miesto na inštaláciu malých generátorov a doba inštalácie je veľmi krátka, čo tiež prispieva k návratnosti investícií. Pretože prenosová strata je oveľa nižšia ako pri tradičnom energetickom systéme, prevádzkové náklady na nezávislú výrobu energie sú relatívne nízke.
Z hľadiska spoľahlivosti napájania sú zrejmé aj výhody nezávislej výroby energie. Vysokonapäťové prenosové a distribučné zariadenia v tradičných energetických systémoch sú dôležitým faktorom ovplyvňujúcim spoľahlivosť dodávky energie. Vedenia vysokého napätia a stožiare sú vážne poškodené prírodnými katastrofami, ako sú búrky, ľad a sneh, a straty môžu dosiahnuť stovky miliárd dolárov a niektorí používatelia majú dlhodobé napájanie. Prerušený. Aj v lete, keď nedôjde k prírodným katastrofám, dôjde k výpadkom elektriny spôsobeným poruchami prenosových vedení.
Výroba solárnej fotovoltaickej energie nevyžaduje žiadne palivo, neznečisťuje životné prostredie a je ideálnou obnoviteľnou čistou energiou. Fotovoltická výroba elektriny si nevyžaduje veľkú plochu pozemku a môže byť inštalovaná na streche alebo na vonkajšej stene výškovej budovy. Je to najjednoduchší spôsob, ako dosiahnuť nezávislú výrobu energie. Vo fotovoltaickom zariadení na výrobu elektriny nie je žiadne rotačné mechanické zariadenie ani žiadne zariadenie na chemickú reakciu a jeho riadenie je jednoduchšie ako pri iných spôsoboch výroby elektriny.
Výroba fotovoltaickej energie je priama premena energie slnečného žiarenia na elektrickú energiu prostredníctvom fotovoltaického efektu. Solárna energia je nestabilná. Intenzita slnečného žiarenia na rovnakom mieste je v každom čase v ten istý deň iná. Intenzita slnečného žiarenia pri východe a západe slnka je oveľa menšia ako predpoludním. Intenzita slnečného žiarenia je v rôznych ročných obdobiach na rovnakom mieste rôzna. Pre regióny strednej a vysokej šírky je intenzita slnečného žiarenia výrazne silnejšia v lete ako v zime. Slnečná energia je tiež prerušovaná a energia priameho slnečného žiarenia sa výrazne mení so striedaním dňa a noci. Slnečné žiarenie vo veľkej miere ovplyvňujú aj faktory, ako je klíma, ročné obdobie, deň a noc. Aby bol výkon fotovoltaickej výroby stabilný, je potrebné vybaviť zariadeniami na ukladanie energie. Okrem toho je výstupom solárnych článkov a zariadení na ukladanie energie jednosmerný prúd. Na získanie striedavého prúdu je potrebné, aby bol fotovoltaický systém na výrobu energie vybavený regulátorom a meničom. Výhody samostatnej výroby fotovoltaickej energie sú zhrnuté takto:
1. Obnoviteľné, neobmedzené zdroje môžu priamo produkovať vysokokvalitnú elektrickú energiu s ideálnymi atribútmi trvalo udržateľného rozvoja;
2. Žiadne znečistenie, absolútne nulové emisie – žiadne emisie akéhokoľvek materiálu a zvuku, svetla, elektriny, magnetizmu a mechanického hluku;
3. Mobilný a flexibilný, systém výroby energie môže byť podľa potreby integrovaný do modulov, ktoré môžu byť veľké alebo malé a ľahko sa rozširujú;
4. Univerzálnosť zdrojov v zásade nie je obmedzená regiónom, ale je rozdiel medzi bohatými a nedostatočne bohatými regiónmi;
5. Všestrannosť a skladovateľnosť, elektrická energia sa dá ľahko prenášať, používať a skladovať prostredníctvom prenosových vedení;
6. Zdroje, výroba energie a spotreba elektriny sú v rovnakej oblasti, čo môže výrazne ušetriť investičné náklady na diaľkový prenos energie a transformačné zariadenia; doba výstavby systému na výrobu solárnej energie je krátka, pretože je modularizovaný, môže byť použitý len niekoľko miliwattov solárnych kalkulátorov. , Solárne elektrárne s výkonom do desiatok megawattov; distribuované energetické systémy môžu zlepšiť bezpečnosť a spoľahlivosť celého energetického systému, najmä v odľahlých oblastiach a horských oblastiach v Číne, kde obyvatelia žijú veľmi rozptýlene a vyžadujú si dlhé pripojenie k rozvodnej sieti. dodávať energiu obyvateľom.
Výroba solárnej fotovoltaickej energie má navyše svoje jedinečné vlastnosti:
1. Žiadne riziko vyčerpania;
2. Absolútne čisté (bez znečistenia, mimo akumulátora);
3. nie sú obmedzené geografickým rozložením zdrojov;
4. Môže vyrábať elektrinu v blízkosti miesta, kde sa elektrina používa;
5. Vysoká kvalita energie;
6. Užívatelia sú ľahko emocionálne akceptovaní
7. Získanie energie trvá krátky čas;
8. Systém napájania funguje spoľahlivo.