Фотоэлектрическая система производства электроэнергии в основном состоит из фотоэлектрических модулей, контроллеров, инверторов, батарей и других аксессуаров (подключение к сети не требует батарей). В зависимости от того, зависит ли она от общественной электросети, она делится на автономные и подключенные к сети системы. Автономная система работает независимо и не нуждается в электросети. Автономная фотоэлектрическая система оснащена батареей с функцией накопления энергии, которая может обеспечить стабильность питания системы и подавать питание на нагрузку, когда фотоэлектрическая система не вырабатывает электроэнергию ночью или выработка электроэнергии недостаточна в дождливую погоду. дни.
Независимо от формы, принцип работы заключается в том, что фотоэлектрические компоненты преобразуют световую энергию в постоянный ток, а постоянный ток преобразуется в переменный под действием инвертора, в конечном итоге реализуя функции потребления электроэнергии и доступа в Интернет.
1. Фотоэлектрические модули
Фотоэлектрические модули являются основной частью всей системы производства электроэнергии. Они состоят из листов фотоэлектрических модулей или фотоэлектрических модулей различных характеристик, вырезанных на станках для лазерной резки или на станках для резки стальной проволоки. Поскольку ток и напряжение одного фотоэлектрического элемента очень малы, его необходимо соединить последовательно для получения высокого напряжения, а затем подключить параллельно для получения высокого тока, вывести через диод (чтобы предотвратить возврат тока), а затем упаковать в нержавеющая сталь, алюминий или другой неметаллический материал. На раму установите верхнее стекло и заднюю панель, заполните азотом и загерметизируйте. Объединение фотоэлектрических модулей последовательно и параллельно образует квадратную решетку фотоэлектрических модулей, также называемую фотоэлектрической решеткой.
Принцип работы: Солнечный свет освещает pn-переход полупроводника, образуя новые пары дырка-электрон. Под действием электрического поля pn-перехода дырки перетекают из p-области в n-область, а электроны – из n-области в p-область. После подключения цепи создайте электрический ток. Его функция заключается в преобразовании солнечной энергии в электрическую и отправке ее в батарею для хранения или содействия работе нагрузки.
Тип компонента:
① Монокристаллический кремний: коэффициент фотоэлектрического преобразования ≈ 18%, до 24%, что является самым высоким коэффициентом преобразования среди всех фотоэлектрических модулей. Обычно он заключен в капсулу из закаленного стекла и водонепроницаемой смолы. Он прочный и долговечный, а срок его службы обычно составляет до 25 лет.
②Поликристаллический кремний: степень фотоэлектрического преобразования составляет ≈14%, что аналогично процессу производства монокристаллического кремния. Разница между поликристаллическим кремнием заключается в том, что скорость фотоэлектрического преобразования ниже, цена ниже, а срок службы короче. Однако поликристаллические кремниевые материалы просты в изготовлении, экономят электроэнергию и имеют низкие производственные затраты. , поэтому он активно развивался.
③Аморфный кремний: коэффициент фотоэлектрического преобразования составляет ≈10%. Он полностью отличается от методов производства монокристаллического кремния и поликристаллического кремния. Это тонкопленочный солнечный элемент. Процесс значительно упрощен, расход кремниевого материала очень мал, а энергопотребление ниже. Его основным преимуществом является то, что он может генерировать электроэнергию в условиях низкой освещенности.
2. Контроллер зарядного устройства (используется в автономных системах)
Фотоэлектрический контроллер — это устройство автоматического управления, которое может автоматически предотвращать перезарядку и чрезмерную разрядку аккумулятора. Используя высокоскоростной микропроцессор ЦП и высокоточный аналого-цифровой преобразователь, это микрокомпьютерная система сбора и мониторинга данных, которая может быстро собирать текущее рабочее состояние фотоэлектрической системы в режиме реального времени, получать рабочая информация о фотоэлектрической станции в любое время и предоставление подробной информации. Накопление исторических данных о фотоэлектрических станциях обеспечивает точную и достаточную основу для оценки рациональности конструкции фотоэлектрической системы и проверки надежности качества компонентов системы. Он также имеет функцию последовательной передачи данных, которая может централизовать несколько подстанций фотоэлектрической системы. управление и удаленный контроль.
3. Инвертор
Автономный инвертор — это сердце автономной энергосистемы, и его основная функция — преобразовывать накопленный постоянный ток (DC) в переменный ток (AC), который можно использовать дома или на предприятии. Это преобразование позволяет, например, использовать электроэнергию, вырабатываемую солнечными панелями или ветряными турбинами, непосредственно в источнике питания или хранить в батарее для дальнейшего использования.
Существуют различные типы автономных инверторов, в основном инверторы с чистой синусоидальной волной и инверторы с модифицированной волной. Качество тока инвертора с чистой синусоидой наиболее близко к сетевому источнику питания, что подходит для питания электроприборов с высокими требованиями к качеству тока, в то время как инвертор с модифицированной волной имеет более низкую стоимость и подходит для случаев с низкими требованиями к качеству тока. При выборе автономного инвертора необходимо учитывать такие факторы, как мощность, форма выходного сигнала, эффективность и функция защиты.
Преимущества инвертора чистой синусоидальной волны в основном отражаются в следующих аспектах:
1. Более высокая стабильность. Форма выходного сигнала инвертора с чистой синусоидой более стабильна и чиста, что позволяет лучше защитить электрооборудование и продлить его срок службы.
2. Низкий уровень шума. Благодаря точной форме выходного сигнала рабочий шум инвертора с чистой синусоидой также ниже, чем у обычных инверторов.
3. Будьте более адаптируемыми. Инверторы с чистой синусоидой способны выдерживать более широкий диапазон нагрузок и поддерживать использование любого электрического оборудования.
4. Батарея
Аккумулятор — это устройство, которое накапливает электроэнергию в фотоэлектрической системе производства электроэнергии. В настоящее время существует четыре типа свинцово-кислотных необслуживаемых аккумуляторов: обычные свинцово-кислотные аккумуляторы, гелевые аккумуляторы и щелочные никель-кадмиевые аккумуляторы. Широко используются свинцово-кислотные аккумуляторы, гелевые аккумуляторы и т. д.
Принцип работы: В течение дня солнечный свет освещает фотоэлектрические модули, генерирует напряжение постоянного тока, преобразует световую энергию в электрическую, а затем передает ее на контроллер. После защиты контроллера от перезарядки электричество от фотоэлектрических модулей передается в аккумулятор для хранения.