ترکیب و اصل کار سیستم تولید برق فتوولتائیک

سیستم تولید برق فتوولتائیک استفاده از اثر فتوولتائیک است، انرژی خورشیدی به سیستم تولید برق، می تواند به سیستم تولید برق فتوولتائیک مستقل، سیستم تولید برق فتوولتائیک متصل به شبکه و سیستم تولید برق فتوولتائیک توزیع شده تقسیم شود. کلمات بعدی به شما معرفی مختصری از ترکیب و اصل کار سیستم تولید برق فتوولتائیک و موارد زیر می دهد:
1. ماژول های فتوولتائیک
ماژول های فتوولتائیک بخش اصلی کل سیستم تولید برق هستند که از ورق های ماژول فتوولتائیک یا ماژول های فتوولتائیک با مشخصات مختلف برش داده شده توسط دستگاه های برش لیزری یا دستگاه های برش سیم فولادی تشکیل شده است. از آنجایی که جریان و ولتاژ یک سلول فتوولتائیک منفرد بسیار کم است، لازم است ابتدا ولتاژ بالا را به صورت سری بدست آوریم و سپس جریان بالا را به صورت موازی بدست آوریم، از طریق یک لوله قطبی خروجی (برای جلوگیری از برگشت جریان) و سپس بسته بندی یک قاب فولادی ضد زنگ، آلومینیوم یا سایر قاب های غیر فلزی، شیشه بالا و صفحه پشتی را در پشت نصب کنید، نیتروژن را پر کنید و مهر و موم کنید. ماژول های فتوولتائیک به صورت سری و موازی ترکیب می شوند تا یک آرایه ماژول فتوولتائیک را تشکیل دهند که به عنوان آرایه فتوولتائیک نیز شناخته می شود.
اصل کار: خورشید بر روی پیوند PN نیمه هادی می تابد و یک جفت حفره-الکترون جدید را تشکیل می دهد، تحت تأثیر میدان الکتریکی پیوند PN، حفره از ناحیه p به ناحیه n جریان می یابد، الکترون از ناحیه n به ناحیه n جریان می یابد. منطقه p، و جریان پس از روشن شدن مدار تشکیل می شود. نقش آن تبدیل انرژی خورشیدی به الکتریسیته و ارسال به باتری برای ذخیره سازی یا ارتقاء کار بار است.
نوع جزء:
① سیلیکون تک کریستالی: نرخ تبدیل فوتوالکتریک ≈ 18٪، به عنوان 24٪، بالاترین نرخ تبدیل تمام ماژول های فتوولتائیک است، به طور کلی با استفاده از بسته بندی شیشه ای و رزین ضد آب، بادوام، عمر مفید به طور کلی می تواند به 25 سال برسد.
② پلی سیلیکون: نرخ تبدیل فوتوالکتریک ≈ 14٪ و فرآیند تولید سیلیکون تک کریستالی مشابه است، تفاوت بین پلی سیلیکون این است که نرخ تبدیل فوتوالکتریک کمتر است، قیمت پایین تر است، عمر کوتاه تر است، اما مواد پلی سیلیکون ساده است. تولید، صرفه جویی در مصرف برق، هزینه تولید پایین، بنابراین به شدت توسعه یافته است.
③ سیلیکون آمورف: نرخ تبدیل فوتوالکتریک ≈ 10٪ و روش تولید سیلیکون و پلی سیلیکون تک کریستال کاملاً متفاوت است، یک سلول خورشیدی با لایه نازک است، روند بسیار ساده شده است، مصرف مواد سیلیکون بسیار کم است، مصرف برق کمتر، مزیت اصلی آن در شرایط کم نور نیز می تواند برق تولید کند.
2، کنترل کننده (استفاده از سیستم خارج از شبکه)
کنترلر فتوولتائیک یک دستگاه کنترل خودکار است که می تواند به طور خودکار از شارژ و تخلیه بیش از حد باتری جلوگیری کند. با استفاده از ریزپردازنده پرسرعت CPU و مبدل آنالوگ به دیجیتال A/D با دقت بالا، یک سیستم کنترل جمع‌آوری و نظارت بر داده‌های میکروکامپیوتر است که می‌تواند به سرعت و در زمان واقعی وضعیت فعلی کار سیستم فتوولتائیک را جمع‌آوری کند. اطلاعات کاری ایستگاه PV در هر زمان و جمع آوری داده های تاریخی ایستگاه PV با جزئیات. این یک مبنای دقیق و کافی برای ارزیابی منطقی بودن طراحی سیستم PV و آزمایش قابلیت اطمینان کیفیت اجزای سیستم فراهم می کند. همچنین دارای عملکرد انتقال داده های ارتباطی سریال است که می تواند چندین ایستگاه فرعی سیستم PV را به صورت مرکزی مدیریت و از راه دور کنترل کند.
3. اینورتر
اینورتر دستگاهی است که جریان مستقیم تولید شده توسط تولید برق فتوولتائیک را به جریان متناوب تبدیل می‌کند، اینورتر فتوولتائیک یکی از بالانس‌های مهم سیستم در سیستم آرایه فتوولتائیک است و می‌توان از آن با تجهیزات برق AC عمومی استفاده کرد. اینورترهای خورشیدی دارای عملکردهای ویژه ای با آرایه های فتوولتائیک هستند، مانند ردیابی نقاط پرقدرت و حفاظت جزیره ای.
اینورترهای خورشیدی را می توان به سه دسته زیر تقسیم کرد:
① اینورتر مستقل: در یک سیستم مستقل استفاده می شود، آرایه فتوولتائیک باتری را شارژ می کند و اینورتر ولتاژ DC باتری را به عنوان منبع انرژی می گیرد. بسیاری از اینورترهای جداگانه دارای شارژرهای باتری یکپارچه هستند که می توانند باتری را با برق AC شارژ کنند. به طور کلی، چنین اینورترها با شبکه برق تماس ندارند و بنابراین نیازی به عملکردهای حفاظت جزیره ای ندارند.
② اینورتر متصل به شبکه: ولتاژ خروجی اینورتر را می توان به منبع تغذیه AC تجاری بازگرداند، بنابراین موج وتر خروجی باید همان فاز، فرکانس و ولتاژ منبع تغذیه باشد. اینورتر متصل به شبکه دارای طراحی ایمنی خواهد بود که در صورت عدم اتصال به منبع تغذیه، خروجی را به طور خودکار خاموش می کند. اگر منبع تغذیه شبکه پرش کند، اینورتر متصل به شبکه عملکرد منبع تغذیه ندارد.
(3) اینورتر باتری آماده به کار: یک اینورتر ویژه، توسط باتری به عنوان منبع تغذیه آن، با شارژر باتری برای شارژ باتری، در صورت وجود قدرت بیش از حد، به انتهای برق AC شارژ می شود. این اینورتر می تواند برق متناوب را برای بار مشخص شده در هنگام قطع منبع تغذیه شبکه تامین کند، بنابراین باید عملکرد حفاظت جزیره ای داشته باشد.
4، باتری (برای سیستم متصل به شبکه مورد نیاز نیست)
باتری وسیله ای برای ذخیره برق در سیستم تولید برق فتوولتائیک است. در حال حاضر، چهار نوع باتری بدون نیاز به تعمیر و نگهداری سرب اسید، باتری های سرب اسید معمولی، باتری های کلوئیدی و باتری های قلیایی نیکل-کادمیم، و باتری های بدون نیاز به تعمیر و نگهداری سرب و باتری های کلوئیدی به طور گسترده استفاده می شود.
اصل کار: در طول روز، خورشید به ماژول فتوولتائیک می تابد، ولتاژ DC تولید می کند، انرژی نور را به الکتریسیته تبدیل می کند و سپس آن را به کنترل کننده منتقل می کند، پس از محافظت بیش از حد کنترلر، برق حاصل از ماژول فتوولتائیک منتقل می شود. به باتری برای ذخیره سازی، برای استفاده در صورت نیاز.