A fotovoltaikus energiatermelő rendszer egy olyan eszköz, amely a napenergiát közvetlenül elektromos energiává alakítja. A fotovoltaikus rendszer és a hálózat kapcsolata szerint a hálózattól független fotovoltaikus rendszerre és a hálózatra kapcsolt rendszerre osztható. Közvetlen csatolású fotovoltaikus rendszernek nevezzük azt a rendszert, amely a fotovoltaikus cellát közvetlenül a terheléshez köti anélkül, hogy középen lenne energiatároló. Ez a fajta rendszer nem tud energiát biztosítani esős napokon és éjszaka, és általában egy akkumulátort is adnak hozzá. Mivel a fotovoltaikus rendszert viszonylagosan befolyásolják a külső tényezők, általában szükség van egy vezérlő hozzáadására a névleges kimeneti teljesítmény eléréséhez, és olyan funkciókat kell hozzáadni, mint a vezérlő és védelmi rendszerek.
A fotovoltaikus energiatermelő rendszer alapvetően négy részből áll: fotovoltaikus panelekből, inverterekből, energiatároló eszközökből és vezérlőkből. Az energiatároló eszközök általában akkumulátort használnak, a gyakorlatban legtöbbjük ólom-savas akkumulátort használ.
Az egyes részek fő funkcióinak bemutatása:
A napelemek elnyelik a napenergiát, és a fényenergiát egyenáramú elektromossággá alakítják.
A vezérlő szabályozza az akkumulátor töltési és kisütési mélységét, és a terhelés változásával állítja be az inverter vezérlőjelét.
A tároló akkumulátor--tárolja a napelemek által termelt elektromos energiát, és szükség esetén egyenárammal látja el a terhelést.
Az inverter az egyenáramú bemenetet váltakozó áramú kimenetté alakítja.
A hagyományos, nagyfeszültségű és távolsági átvitelű nagyerőművekkel összehasonlítva a független energiatermelés fő előnyei: kevesebb beruházás, gyors építés, megbízható áramellátás és alacsony üzemeltetési költségek. Az önálló erőmű fontos előnye, hogy közel van a felhasználókhoz, és nem igényel nagyfeszültségű erőátviteli rendszert, ami nagymértékben csökkentheti az infrastrukturális beruházást. Továbbá a kisgenerátorok telepítésének helyszíne könnyen megtalálható, a telepítési idő pedig nagyon rövid, ami szintén kedvez a beruházás megtérülésének. Mivel az átviteli veszteség jóval alacsonyabb, mint a hagyományos villamosenergia-rendszeré, a független áramtermelés működési költsége viszonylag alacsony.
Az áramellátás megbízhatósága szempontjából a független áramtermelés előnyei is nyilvánvalóak. A hagyományos villamosenergia-rendszerek nagyfeszültségű átviteli és elosztó létesítményei az energiaellátás megbízhatóságát befolyásoló fontos tényezők. A nagyfeszültségű vezetékeket és tornyokat súlyosan károsítják az olyan természeti katasztrófák, mint a viharok, a jég és a hó, és a veszteség elérheti a több száz milliárd dollárt, és egyes felhasználók hosszú távú áramellátással rendelkeznek. Megszakított. Még nyáron is, amikor nincs természeti katasztrófa, előfordulhatnak áramkimaradások a távvezetékek meghibásodása miatt.
A napelemes fotovoltaikus energiatermelés nem igényel tüzelőanyagot, nem szennyezi a környezetet, és ideális megújuló tiszta energia. A fotovoltaikus energiatermelés nem igényel nagy területet, és felszerelhető a magas épület tetejére vagy külső falára. Ez a legegyszerűbb módja a független energiatermelés megvalósításának. A fotovoltaikus energiatermelő berendezésben nincs sem forgó mechanikus eszköz, sem kémiai reakciós berendezés, kezelése egyszerűbb, mint más áramtermelési módszerek.
A fotovoltaikus energiatermelés a napsugárzás energiájának közvetlen átalakítása elektromos energiává a fotovoltaikus hatás révén. A napenergia instabil. Ugyanazon a helyen a napsugárzás intenzitása ugyanazon a napon mindenkor eltérő. A napsugárzás intenzitása napkelte és napnyugtakor sokkal kisebb, mint a dél előttié. A napsugárzás intenzitása ugyanazon a helyen a különböző évszakokban eltérő. A közepes és magas szélességi körökben a napsugárzás intenzitása nyáron lényegesen erősebb, mint télen. A napenergia is szakaszos, és a közvetlen napsugárzási energia jelentősen változik a nappal és az éjszaka váltakozásával. A napsugárzást olyan tényezők is nagymértékben befolyásolják, mint az éghajlat, az évszak, a nappal és az éjszaka. Ahhoz, hogy a fotovoltaikus áramtermelés kimenő teljesítménye stabil legyen, energiatároló eszközökkel kell felszerelni. Emellett a napelemek és az energiatároló eszközök teljesítménye egyenáram. A váltakozó áram eléréséhez a fotovoltaikus energiatermelő rendszert fel kell szerelni vezérlővel és inverterrel. Az önálló fotovoltaikus energiatermelés előnyei a következőkben foglalhatók össze:
1. Megújuló, korlátlan erőforrások, közvetlenül kiváló minőségű elektromos energiát állítanak elő, ideális fenntartható fejlődési tulajdonságokkal;
2. Nincs szennyezés, teljesen nulla kibocsátás – semmilyen anyag és hang, fény, elektromosság, mágnesesség és mechanikai zaj kibocsátása;
3. Mobil és rugalmas, az áramtermelő rendszer igény szerint modulokba építhető, amelyek lehetnek nagyok vagy kicsik és könnyen bővíthetők;
4. Az erőforrások egyetemességét alapvetően nem korlátozza régiónként, de van különbség a gazdag és az alulbőséges régiók között;
5. Sokoldalúság és tárolhatóság, az elektromos energia könnyen továbbítható, felhasználható és tárolható távvezetékeken keresztül;
6. Az erőforrások, az energiatermelés és a villamosenergia-fogyasztás ugyanazon a területen találhatók, ami nagymértékben megtakaríthatja a távoli energiaátviteli és -átalakító berendezések beruházási költségeit; a napelemes energiatermelő rendszer építési ideje rövid, mivel moduláris, akár néhány milliwattos napelemes kalkulátor is használható. , Akár több tíz megawatt teljesítményű napelemes erőművek; Az elosztott energiarendszerek javíthatják a teljes energiarendszer biztonságát és megbízhatóságát, különösen Kína távoli és hegyvidéki területein, ahol a lakosok nagyon szétszórtan élnek, és hosszú hálózati csatlakozást igényelnek. Nyilvánvalóan gazdaságos és hatékony módszer az elosztott energiatermelési technológia alkalmazása árammal látja el a lakókat.
Ezenkívül a napelemes fotovoltaikus energiatermelésnek megvannak a maga egyedi jellemzői:
1. Nincs kimerülés veszélye;
2. Teljesen tiszta (nincs szennyeződés, az akkumulátoron kívül);
3. Nem korlátozza az erőforrások földrajzi eloszlása;
4. Az elektromos áram felhasználási helyének közelében képes villamos energiát termelni;
5. Magas energiaminőség;
6. A felhasználókat érzelmileg könnyű elfogadni
7. Rövid időbe telik az energia megszerzése;
8. Az áramellátó rendszer megbízhatóan működik.