Het fotovoltaïsche energieopwekkingssysteem is een apparaat dat zonne-energie rechtstreeks omzet in elektrische energie. Afhankelijk van de relatie tussen het fotovoltaïsche systeem en het elektriciteitsnet, kan het worden onderverdeeld in een fotovoltaïsch systeem dat onafhankelijk is van het elektriciteitsnet en een op het elektriciteitsnet aangesloten systeem. Een systeem dat de fotovoltaïsche cel rechtstreeks met de belasting verbindt, zonder een energieopslagapparaat in het midden, wordt een direct gekoppeld fotovoltaïsch systeem genoemd. Dit type systeem kan tijdens regenachtige dagen en 's nachts geen energie leveren en er wordt meestal tussendoor een batterij toegevoegd. Omdat het fotovoltaïsche systeem relatief wordt beïnvloed door externe factoren, is het meestal nodig om een controller toe te voegen om het nominale uitgangsvermogen te verkrijgen, en om functies toe te voegen zoals controle- en beveiligingssystemen.
Het fotovoltaïsche energieopwekkingssysteem bestaat in principe uit vier delen: fotovoltaïsche panelen, omvormers, energieopslagapparaten en controllers. De energieopslagapparaten maken over het algemeen gebruik van batterijen, en de meeste gebruiken in praktische toepassingen loodzuurbatterijen.
Inleiding tot de belangrijkste functies van elk onderdeel:
Zonnecellen absorberen zonne-energie en zetten lichtenergie om in gelijkstroom.
De controller regelt de laad- en ontladingsdiepte van de accu en past het besturingssignaal van de omvormer aan naarmate de belasting verandert.
De opslagbatterij--slaat de elektrische energie op die wordt geproduceerd door zonnepanelen en levert, indien nodig, gelijkstroom aan de belasting.
Omvormer converteert gelijkstroomingangsvermogen naar wisselstroomuitgangsvermogen.
Vergeleken met traditionele grootschalige elektriciteitscentrales met hoogspannings- en langeafstandstransmissie zijn de belangrijkste voordelen van onafhankelijke energieopwekking: minder investeringen, snelle constructie, betrouwbare stroomvoorziening en lage bedrijfskosten. Een belangrijk voordeel van een stand-alone elektriciteitscentrale is dat deze dicht bij de gebruikers staat en geen hoogspanningstransmissiesysteem nodig heeft, wat de investeringen in infrastructuur aanzienlijk kan verminderen. Bovendien is de locatie voor het installeren van kleine generatoren gemakkelijk te vinden en is de installatieperiode zeer kort, wat ook bevorderlijk is voor het herstel van de investeringen. Omdat het transmissieverlies veel lager is dan dat van het traditionele energiesysteem, zijn de bedrijfskosten van onafhankelijke energieopwekking relatief laag.
Wat de betrouwbaarheid van de stroomvoorziening betreft, liggen de voordelen van onafhankelijke energieopwekking ook voor de hand. Hoogspanningstransmissie- en distributiefaciliteiten in traditionele energiesystemen zijn een belangrijke factor die de betrouwbaarheid van de stroomvoorziening beïnvloedt. Hoogspanningslijnen en -torens worden ernstig beschadigd door natuurrampen zoals stormen, ijs en sneeuw, en het verlies kan oplopen tot honderden miljarden dollars, en sommige gebruikers beschikken over langdurige stroomvoorziening. Onderbroken. Zelfs in de zomer, als er geen natuurrampen zijn, zullen er stroomstoringen optreden als gevolg van storingen in de transmissielijn.
Fotovoltaïsche energieopwekking via zonne-energie vereist geen brandstof, veroorzaakt geen vervuiling van het milieu en is een ideale hernieuwbare schone energie. Voor de opwekking van fotovoltaïsche energie is geen groot stuk land nodig en kan op het dak of op de buitenmuur van een hoog gebouw worden geïnstalleerd. Het is de gemakkelijkste manier om onafhankelijke energieopwekking te realiseren. Er is geen enkel roterend mechanisch apparaat, noch enig chemisch reactieapparaat in de fotovoltaïsche energieopwekkingsapparatuur, en het beheer ervan is eenvoudiger dan andere methoden voor energieopwekking.
Fotovoltaïsche energieopwekking is de directe omzetting van zonnestralingsenergie in elektrische energie door middel van het fotovoltaïsche effect. Zonne-energie is instabiel. De intensiteit van de zonnestraling op dezelfde plek is op dezelfde dag altijd anders. De intensiteit van de zonnestraling bij zonsopgang en zonsondergang is veel minder dan die vóór de middag. De intensiteit van de zonnestraling is in verschillende seizoenen op dezelfde locatie verschillend. Voor gebieden op de midden- en hoge breedtegraden is de intensiteit van de zonnestraling in de zomer aanzienlijk sterker dan in de winter. Zonne-energie is ook intermitterend, en de directe stralingsenergie van de zon verandert aanzienlijk met de afwisseling van dag en nacht. Zonnestraling wordt ook sterk beïnvloed door factoren zoals klimaat, seizoen, dag en nacht. Om de stroomopbrengst van fotovoltaïsche energieopwekking stabiel te maken, is het noodzakelijk om te worden uitgerust met energieopslagapparatuur. Bovendien is de output van zonnecellen en energieopslagapparaten gelijkstroom. Om wisselstroom te verkrijgen, moet het fotovoltaïsche energieopwekkingssysteem worden uitgerust met een controller en een omvormer. De voordelen van stand-alone fotovoltaïsche energieopwekking zijn als volgt samengevat:
1. Hernieuwbare, onbeperkte hulpbronnen kunnen rechtstreeks hoogwaardige elektrische energie produceren, met ideale eigenschappen voor duurzame ontwikkeling;
2. Geen vervuiling, absoluut geen uitstoot – geen uitstoot van enig materiaal en geluid, licht, elektriciteit, magnetisme en mechanisch geluid;
3. Mobiel en flexibel, het energieopwekkingssysteem kan naar wens worden geïntegreerd in modules, die groot of klein kunnen zijn en gemakkelijk uit te breiden;
4. De universaliteit van hulpbronnen wordt in principe niet per regio beperkt, maar er is wel een verschil tussen rijke en weinig overvloedige regio's;
5. Veelzijdigheid en opslagbaarheid, elektrische energie kan gemakkelijk worden overgedragen, gebruikt en opgeslagen via transmissielijnen;
6. Hulpbronnen, energieopwekking en elektriciteitsverbruik bevinden zich op hetzelfde gebied, wat de investeringskosten van apparatuur voor energietransmissie en -transformatie op afstand aanzienlijk kan besparen; de bouwperiode van een systeem voor het opwekken van zonne-energie is kort, omdat het gemodulariseerd is en kan worden gebruikt vanaf een paar milliwatt aan rekenmachines voor zonne-energie. , Zonnecentrales tot tientallen megawatt; gedistribueerde energiesystemen kunnen de veiligheid en betrouwbaarheid van het gehele energiesysteem verbeteren, vooral in afgelegen gebieden en bergachtige gebieden in China, waar de bewoners zeer verspreid wonen en lange netverbindingen nodig hebben. Het is duidelijk een economische en effectieve methode om gedistribueerde energieopwekkingstechnologie te gebruiken om leveren stroom aan de bewoners.
Bovendien heeft fotovoltaïsche energieopwekking zijn eigen unieke kenmerken:
1. Geen risico op uitputting;
2. Absoluut schoon (geen vervuiling, buiten de accu);
3. Niet beperkt door de geografische spreiding van hulpbronnen;
4. Het kan elektriciteit opwekken dichtbij de plaats waar de elektriciteit wordt gebruikt;
5. Hoge energiekwaliteit;
6. Gebruikers zijn emotioneel gemakkelijk te accepteren
7. Het kost weinig tijd om energie te verkrijgen;
8. Het voedingssysteem werkt betrouwbaar.