Impianto fotovoltaico

Gli impianti fotovoltaici si dividono generalmente in sistemi indipendenti, sistemi connessi alla rete e sistemi ibridi.In base al modulo di richiesta, alla scala di applicazione e al tipo di carico del sistema solare fotovoltaico, questo può essere suddiviso in sei tipologie.

introduzione del sistema

A seconda del modulo di richiesta, della scala di applicazione e del tipo di carico dell'impianto solare fotovoltaico, il sistema di alimentazione fotovoltaica dovrebbe essere suddiviso in modo più dettagliato.Gli impianti fotovoltaici possono inoltre essere suddivisi nelle seguenti sei tipologie: piccolo impianto di alimentazione solare (Small DC);sistema DC semplice (Simple DC);grande sistema di alimentazione solare (grande DC);Sistema di alimentazione AC e DC (AC/DC);Sistema connesso alla rete (Utility Grid Connect);sistema di alimentazione ibrido (Hybrid);sistema ibrido connesso alla rete.Di seguito vengono descritti il ​​principio di funzionamento e le caratteristiche di ciascun sistema.

sistema di alimentazione

Le caratteristiche del piccolo sistema di alimentazione solare sono che nel sistema è presente solo un carico CC e la potenza di carico è relativamente piccola, l'intero sistema ha una struttura semplice ed è facile da utilizzare.I suoi usi principali sono i sistemi domestici generali, vari prodotti civili DC e le relative apparecchiature di intrattenimento.Ad esempio, nella regione occidentale del mio paese, questo tipo di sistema fotovoltaico è stato ampiamente utilizzato e il carico è una lampada CC, utilizzata per risolvere il problema dell'illuminazione domestica nelle aree prive di elettricità.

Sistema CC

La caratteristica di questo sistema è che il carico nel sistema è un carico CC e non vi sono requisiti speciali per il tempo di utilizzo del carico.Il carico viene utilizzato principalmente durante il giorno, quindi nel sistema non viene utilizzata alcuna batteria e non è richiesto alcun controller.Il sistema ha una struttura semplice e può essere utilizzato direttamente.Il modulo fotovoltaico fornisce energia al carico, eliminando il processo di accumulo e rilascio di energia nella batteria, nonché la perdita di energia nel controller e migliorando l'efficienza di utilizzo dell'energia.È comunemente utilizzato nei sistemi fotovoltaici di pompaggio dell'acqua, in alcune apparecchiature temporanee per l'alimentazione durante il giorno e in alcune strutture turistiche.La Figura 1 mostra un semplice sistema di pompe fotovoltaiche CC.Questo sistema è stato ampiamente utilizzato nei paesi in via di sviluppo dove non esiste acqua di rubinetto pura da bere e ha prodotto buoni benefici sociali.

Sistema di energia solare su larga scala

Rispetto ai due sistemi fotovoltaici precedenti, il sistema fotovoltaico a energia solare su larga scala è ancora adatto per il sistema di alimentazione CC, ma questo tipo di sistema fotovoltaico solare di solito ha una grande potenza di carico.Per garantire un'alimentazione stabile al carico, anche la sua corrispondente dimensione del sistema è grande e deve essere dotato di una serie più ampia di moduli fotovoltaici e di un pacco batterie più grande.Le sue forme di applicazione comuni includono comunicazione, telemetria, alimentazione di apparecchiature di monitoraggio, alimentazione centralizzata in aree rurali, fari, lampioni, ecc. Questo modulo è utilizzato in alcune centrali fotovoltaiche rurali costruite in alcune aree senza elettricità nella parte occidentale del mio paese, e anche le stazioni base di comunicazione costruite da China Mobile e China Unicom in aree remote senza reti elettriche utilizzano questo sistema fotovoltaico per l’alimentazione elettrica.Come il progetto della stazione base di comunicazione a Wanjiazhai, nello Shanxi.

Sistema di alimentazione AC e DC

Diversamente dai tre sistemi solari fotovoltaici precedenti, questo sistema fotovoltaico può fornire energia sia per i carichi CC che CA contemporaneamente e dispone di più inverter rispetto ai tre sistemi precedenti in termini di struttura del sistema, che viene utilizzata per convertire l'energia CC in CA. potenza per soddisfare le esigenze dei requisiti di carico CA.Di solito, anche il consumo energetico di carico di un tale sistema è relativamente elevato, quindi anche la scala del sistema è relativamente ampia.Viene utilizzato in alcune stazioni base di comunicazione con carichi sia CA che CC e in altri impianti fotovoltaici con carichi CA e CC.

Sistema connesso alla rete

La caratteristica più importante di questo sistema solare fotovoltaico è che la corrente continua generata dal campo fotovoltaico viene convertita in corrente alternata che soddisfa i requisiti della rete elettrica attraverso l'inverter connesso alla rete e quindi collegata direttamente alla rete elettrica.All'esterno del carico, la potenza in eccesso viene reimmessa in rete.Nei giorni piovosi o di notte, quando il campo fotovoltaico non genera elettricità o l'elettricità generata non può soddisfare la domanda di carico, viene alimentato dalla rete.Poiché l'energia elettrica viene immessa direttamente nella rete elettrica, la configurazione della batteria viene eliminata e il processo di stoccaggio e rilascio della batteria viene salvato.Tuttavia, nel sistema è necessario un inverter dedicato collegato alla rete per garantire che la potenza in uscita soddisfi i requisiti di potenza della rete per tensione, frequenza e altri indicatori.A causa del problema di efficienza dell’inverter, si verificherà comunque una certa perdita di energia.Tali sistemi sono spesso in grado di utilizzare l’energia elettrica e una serie di moduli solari fotovoltaici in parallelo come fonti di alimentazione per i carichi CA locali.Il tasso di carenza di potenza di carico dell'intero sistema viene ridotto.Inoltre, il sistema fotovoltaico connesso alla rete può svolgere un ruolo nella regolazione dei picchi della rete elettrica pubblica.In base alle caratteristiche del sistema connesso alla rete, Soying Electric ha sviluppato con successo diversi anni fa un inverter solare connesso alla rete, appositamente progettato per il riciclaggio dell'energia elettrica con vari guadagni e perdite.Sono stati fatti grandi progressi e sono state superate una serie di difficoltà tecniche sul sistema connesso alla rete.

Sistema di offerta misto

Oltre alla serie di moduli solari fotovoltaici utilizzati in questo sistema solare fotovoltaico, viene utilizzato anche un generatore di olio come fonte di energia di riserva.Lo scopo dell'utilizzo di un sistema di alimentazione ibrido è quello di sfruttare in modo completo i vantaggi delle varie tecnologie di generazione di energia ed evitare i rispettivi difetti.I vantaggi dei suddetti impianti fotovoltaici indipendenti, ad esempio, sono la minore manutenzione, lo svantaggio è che la produzione di energia dipende dalle condizioni atmosferiche ed è instabile.

Un sistema di alimentazione ibrido che utilizza una combinazione di generatori diesel e pannelli fotovoltaici può fornire energia indipendente dalle condizioni meteorologiche rispetto a un sistema autonomo a energia singola.

Sistema di fornitura misto connesso alla rete

Con lo sviluppo del settore dell’optoelettronica solare, è emerso un sistema di alimentazione ibrido connesso alla rete in grado di utilizzare in modo completo array di moduli solari fotovoltaici, energia elettrica e generatori di olio di riserva.Questo tipo di sistema solitamente integra il controller e l'inverter, utilizzando un chip del computer per controllare completamente il funzionamento dell'intero sistema, utilizzando in modo completo varie fonti di energia per ottenere il miglior stato di funzionamento e può anche utilizzare batterie per migliorare ulteriormente la potenza di carico del sistema tasso di garanzia della fornitura, come il sistema inverter SMD di AES.Il sistema può fornire energia qualificata per carichi locali e può funzionare come un UPS online (gruppo di continuità).L'energia può anche essere fornita o ottenuta dalla rete.La modalità di funzionamento del sistema è solitamente quella di funzionare in parallelo con l'energia commerciale e l'energia solare.Per il carico locale, se la potenza generata dai moduli fotovoltaici è sufficiente per l'utilizzo da parte del carico, utilizzerà direttamente la potenza generata dai moduli fotovoltaici per soddisfare le esigenze del carico.Se la potenza generata dai moduli fotovoltaici supera la richiesta del carico immediato, anche la potenza in eccesso può essere restituita alla rete;se la potenza generata dai moduli fotovoltaici è insufficiente, l'alimentazione della rete verrà automaticamente abilitata e l'energia della rete verrà utilizzata per soddisfare la domanda del carico locale.Quando il consumo energetico del carico è inferiore al 60% della capacità nominale della rete dell'inverter SMD, la rete caricherà automaticamente la batteria per garantire che la batteria rimanga in uno stato fluttuante per un lungo periodo;in caso di interruzione dell'alimentazione di rete, ovvero in caso di interruzione dell'alimentazione di rete o di qualità della rete non conforme allo standard, il sistema disconnetterà automaticamente l'alimentazione di rete e passerà alla modalità di funzionamento indipendente e verrà fornita l'alimentazione CA richiesta dal carico dalla batteria e dall'inverter.Una volta che la rete ritorna alla normalità, cioè la tensione e la frequenza ritornano allo stato normale sopra menzionato, il sistema scollegherà la batteria, passerà alla modalità di connessione alla rete e fornirà energia dalla rete.In alcuni sistemi di alimentazione ibridi collegati alla rete, nel chip di controllo possono essere integrate anche funzioni di monitoraggio del sistema, controllo e acquisizione dati.I componenti principali di un tale sistema sono il controller e l'inverter.

Sistema Fotovoltaico Off-Grid

Il sistema di generazione di energia fotovoltaica off-grid è un nuovo tipo di fonte di energia che genera elettricità dai moduli fotovoltaici, gestisce la carica e la scarica della batteria attraverso il controller e fornisce energia elettrica al carico DC o al carico AC attraverso l'inverter .È ampiamente utilizzato negli altopiani, nelle isole, nelle aree montuose remote e nelle operazioni sul campo con ambienti difficili.Può anche essere utilizzato come fonte di alimentazione per stazioni base di comunicazione, scatole luminose pubblicitarie, lampioni, ecc. Il sistema di generazione di energia fotovoltaica utilizza energia naturale inesauribile, che può alleviare efficacemente il conflitto della domanda in aree con carenze di energia e risolvere i problemi di vita e comunicazione in aree remote.Migliorare l’ambiente ecologico globale e promuovere lo sviluppo umano sostenibile.

Funzioni del sistema

I pannelli fotovoltaici sono componenti che generano energia.Il regolatore fotovoltaico regola e controlla l'energia elettrica generata.Da un lato l'energia regolata viene inviata al carico CC o al carico CA e dall'altro l'energia in eccesso viene inviata alla batteria per l'immagazzinamento.Quando l'elettricità generata non è in grado di soddisfare le esigenze del carico. Quando il controller invia la potenza della batteria al carico.Dopo che la batteria è completamente carica, il controller dovrebbe controllare che la batteria non venga sovraccaricata.Quando l'energia elettrica immagazzinata nella batteria viene scaricata, il controller dovrebbe controllare che la batteria non venga scaricata eccessivamente per proteggerla.Quando le prestazioni del controller non sono buone, ciò influirà notevolmente sulla durata della batteria e, in ultima analisi, sull'affidabilità del sistema.Il compito della batteria è quello di immagazzinare energia in modo che il carico possa essere alimentato di notte o nelle giornate piovose.L'inverter è responsabile della conversione dell'alimentazione CC in alimentazione CA per l'utilizzo da parte dei carichi CA.