Фотоэлектрическая система производства электроэнергии представляет собой устройство, которое напрямую преобразует солнечную энергию в электрическую. В зависимости от взаимоотношений между фотоэлектрической системой и сетью ее можно разделить на фотоэлектрическую систему, независимую от сети, и систему, подключенную к сети. Система, которая напрямую подключает фотоэлектрический элемент к нагрузке без устройства накопления энергии посередине, называется фотоэлектрической системой с прямой связью. Этот тип системы не может обеспечить электроэнергию в дождливые дни и ночью, поэтому между ними обычно добавляется аккумулятор. Поскольку на фотоэлектрическую систему относительно влияют внешние факторы, обычно необходимо добавить контроллер для настройки для получения номинальной выходной мощности и добавить такие функции, как системы управления и защиты.
Система фотоэлектрической генерации электроэнергии в основном состоит из четырех частей: фотоэлектрических панелей, инверторов, накопителей энергии и контроллеров. В устройствах накопления энергии обычно используются аккумуляторы, и в большинстве из них на практике используются свинцово-кислотные аккумуляторы.
Знакомство с основными функциями каждой части:
Солнечные элементы-поглощают солнечную энергию и преобразуют световую энергию в электричество постоянного тока.
Контроллер – контролирует глубину заряда и разряда аккумулятора, а также корректирует сигнал управления инвертором при изменении нагрузки.
Аккумуляторная батарея--хранит электрическую энергию, вырабатываемую солнечными панелями, и при необходимости обеспечивает питание нагрузки постоянным током.
Инвертор преобразует входную мощность постоянного тока в выходную мощность переменного тока.
По сравнению с традиционными крупными электростанциями с высоким напряжением и передачей на большие расстояния основными преимуществами независимого производства электроэнергии являются: меньшие инвестиции, быстрое строительство, надежное электроснабжение и низкие эксплуатационные расходы. Важным преимуществом автономной электростанции является то, что она находится близко к потребителям и не требует системы передачи электроэнергии высокого напряжения, что позволяет значительно сократить инвестиции в инфраструктуру. Кроме того, место для установки небольших генераторов легко найти, а период установки очень короткий, что также способствует окупаемости инвестиций. Поскольку потери при передаче намного ниже, чем в традиционной энергосистеме, эксплуатационные затраты на независимое производство электроэнергии относительно невелики.
С точки зрения надежности электроснабжения преимущества автономной генерации также очевидны. Объекты передачи и распределения высокого напряжения в традиционных энергосистемах являются важным фактором, влияющим на надежность электроснабжения. Высоковольтные линии и башни серьезно повреждены в результате стихийных бедствий, таких как ураганы, лед и снег, а потери могут достигать сотен миллиардов долларов, а у некоторых пользователей имеется долгосрочное электроснабжение. Прервано. Даже летом, когда нет стихийных бедствий, будут отключения электроэнергии, вызванные авариями на линиях электропередачи.
Производство солнечной фотоэлектрической энергии не требует топлива, не загрязняет окружающую среду и является идеальным возобновляемым экологически чистым источником энергии. Фотоэлектрическая выработка электроэнергии не требует большой площади земли и может быть установлена на крыше или на внешней стене высотного здания. Это самый простой способ добиться независимого производства электроэнергии. В фотоэлектрическом оборудовании для выработки электроэнергии нет ни вращающегося механического устройства, ни какого-либо устройства химической реакции, и его управление проще, чем у других методов выработки электроэнергии.
Производство фотоэлектрической энергии — это прямое преобразование энергии солнечного излучения в электрическую энергию посредством фотоэлектрического эффекта. Солнечная энергия нестабильна. Интенсивность солнечной радиации в одном и том же месте в любое время суток в одном и том же месте разная. Интенсивность солнечной радиации на восходе и закате гораздо меньше, чем до полудня. Интенсивность солнечной радиации различна в разные времена года в одном и том же месте. Для регионов средних и высоких широт интенсивность солнечной радиации летом существенно выше, чем зимой. Солнечная энергия также непостоянна, и прямая солнечная лучистая энергия существенно меняется при смене дня и ночи. На солнечное излучение также сильно влияют такие факторы, как климат, время года, день и ночь. Чтобы сделать выходную мощность фотоэлектрической генерации стабильной, необходимо оборудовать ее накопителями энергии. Кроме того, на выходе солнечных батарей и накопителей энергии используется постоянный ток. Для получения переменного тока фотоэлектрическая система производства электроэнергии должна быть оснащена контроллером и инвертором. Преимущества автономной фотоэлектрической генерации электроэнергии суммируются следующим образом:
1. Возобновляемые, неограниченные ресурсы могут напрямую производить высококачественную электроэнергию с идеальными атрибутами устойчивого развития;
2. Никакого загрязнения, абсолютно нулевые выбросы — никаких выбросов каких-либо материалов и звука, света, электричества, магнетизма и механического шума;
3. Мобильная и гибкая система производства электроэнергии может быть интегрирована в модули по мере необходимости, которые могут быть большими или маленькими и легко расширяемыми;
4. Универсальность ресурсов в основном не ограничивается регионом, но существует разница между богатыми и бедными регионами;
5. Универсальность и возможность хранения: электрическую энергию можно легко передавать, использовать и хранить по линиям электропередачи;
6. Ресурсы, производство и потребление электроэнергии находятся в одной зоне, что может значительно сэкономить инвестиционные затраты на оборудование для удаленной передачи и преобразования энергии; Период строительства системы производства солнечной энергии короткий, поскольку она имеет модульную структуру, ее можно использовать всего в нескольких милливаттах калькуляторов солнечной энергии. , Солнечные электростанции мощностью до десятков мегаватт; распределенные энергосистемы могут повысить безопасность и надежность всей энергетической системы, особенно в отдаленных и горных районах Китая, где жители живут очень разбросаны и требуют длинных подключений к сети. Очевидно, что это экономичный и эффективный метод использования технологии распределенного производства электроэнергии для снабжать жильцов электроэнергией.
Кроме того, производство солнечной фотоэлектрической энергии имеет свои уникальные характеристики:
1. Нет риска истощения;
2. Абсолютно чистый (отсутствие загрязнений, вне аккумуляторной батареи);
3. Не ограничен географическим распределением ресурсов;
4. Он может генерировать электроэнергию рядом с местом, где используется электричество;
5. Высокое качество энергии;
6. Пользователей легко принять эмоционально
7. Для получения энергии требуется короткое время;
8. Система электропитания работает надежно.