آشنایی با ترکیب و اصول سیستم های تولید برق فتوولتائیک

سیستم‌های تولید برق فتوولتائیک عمدتاً شامل سیستم‌های متصل به شبکه و سیستم‌های خارج از شبکه می‌شوند. سیستم های متصل به شبکه، برق تولید شده توسط سیستم های فتوولتائیک را به موازات شبکه سراسری انتقال می دهند. سیستم های متصل به شبکه عمدتاً از ماژول های فتوولتائیک، اینورترها، جعبه های توزیع و سایر لوازم جانبی تشکیل شده اند. سیستم خاموش به طور مستقل عمل می کند و به شبکه برق عمومی متکی نیست. سیستم خاموش شبکه نیاز به مجهز شدن به باتری‌ها و کنترل‌کننده‌های خورشیدی با عملکردهای ذخیره‌سازی انرژی برای اطمینان از توان پایدار سیستم دارد و می‌تواند در زمانی که سیستم فتوولتائیک برق تولید نمی‌کند یا به طور مداوم برق کافی در روزهای ابری تولید نمی‌کند، برق را برای بار تامین کند.

1. ماژول های فتوولتائیک

ماژول های فتوولتائیک بخش اصلی کل سیستم تولید برق است که از ماژول های فتوولتائیک یا ترکیبی از ماژول های فتوولتائیک با مشخصات مختلف برش داده شده توسط دستگاه های برش لیزری یا دستگاه های برش سیم فولادی تشکیل شده است. با توجه به جریان و ولتاژ کم یک سلول فتوولتائیک، ابتدا باید آن را به صورت سری وصل کرد تا ولتاژ بالا به دست آید، سپس به موازات آن وصل شود تا جریان بالا به دست آید، از دیود خارج شود و سپس روی یک ضد زنگ بسته بندی شود. فولاد، آلومینیوم یا سایر قاب های غیر فلزی. شیشه را در قسمت بالایی و پنل پشتی نصب کنید، گاز نیتروژن را شارژ کنید و آن را ببندید. با ترکیب ماژول های فتوولتائیک به صورت سری یا موازی، یک آرایه ماژول فتوولتائیک که به عنوان آرایه فتوولتائیک نیز شناخته می شود، تشکیل می شود.

2. کنترل کننده

کنترلر فتوولتائیک یک دستگاه کنترل خودکار است که می تواند به طور خودکار از شارژ و تخلیه بیش از حد باتری ها جلوگیری کند. از یک ریزپردازنده CPU با سرعت بالا و یک مبدل آنالوگ به دیجیتال A/D با دقت بالا استفاده می کند. این یک سیستم کنترل جمع‌آوری و نظارت بر داده‌های میکرو کامپیوتری است که می‌تواند به سرعت و در زمان واقعی وضعیت کار فعلی سیستم فتوولتائیک را جمع‌آوری کند، اطلاعات کاری ایستگاه PV را در هر زمان به دست آورد و داده‌های تاریخی دقیق ایستگاه PV را جمع‌آوری کند. مبنای دقیق و کافی برای ارزیابی منطقی بودن طراحی سیستم PV و تایید قابلیت اطمینان کیفیت اجزای سیستم فراهم می کند. همچنین دارای عملکرد انتقال داده های ارتباطی سریال است که می تواند چندین زیرسیستم سیستم فتوولتائیک را به صورت مرکزی مدیریت و از راه دور کنترل کند.

3. اینورتر

اینورتر وسیله ای است که جریان مستقیم تولید شده توسط تولید برق فتوولتائیک را به جریان متناوب تبدیل می کند. اینورترهای فتوولتائیک یکی از بالانس‌های مهم سیستم در سیستم‌های آرایه فتوولتائیک هستند و می‌توانند در ارتباط با تجهیزات برق AC عمومی استفاده شوند. اینورترهای خورشیدی در ارتباط با آرایه های فتوولتائیک عملکردهای ویژه ای دارند، مانند ردیابی نقطه حداکثر توان و حفاظت از جزیره.

4. باتری

باتری ها وسایلی هستند که برای ذخیره برق در سیستم های تولید برق فتوولتائیک استفاده می شوند. در حال حاضر، چهار نوع باتری استفاده می‌شود: باتری‌های بدون تعمیر و نگهداری سرب، باتری‌های سرب اسید معمولی، باتری‌های کلوئیدی و باتری‌های نیکل کادمیوم قلیایی. آنهایی که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از باتری های بدون تعمیر و نگهداری سرب اسید و باتری های کلوئیدی.

5. اصل کار: در طول روز، نور خورشید به ماژول های فتوولتائیک می تابد، ولتاژ DC تولید می کند، انرژی نور را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند و سپس آن را به کنترل کننده منتقل می کند. پس از محافظت از شارژ بیش از حد توسط کنترلر، انرژی الکتریکی منتقل شده از ماژول های فتوولتائیک برای ذخیره سازی در صورت نیاز به باتری منتقل می شود.