Το ηλιακό φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας είναι ένας νέος τύπος συστήματος παραγωγής ενέργειας που χρησιμοποιεί το φωτοβολταϊκό αποτέλεσμα υλικών ημιαγωγών σε ηλιακές κυψέλες για να μετατρέψει απευθείας την ενέργεια της ηλιακής ακτινοβολίας σε ηλεκτρική ενέργεια.
Η σύνθεση των ηλιακών φωτοβολταϊκών συστημάτων παραγωγής ενέργειας
1. Συστοιχία ηλιακών κυττάρων
Ο πυρήνας και το πιο σημαντικό μέρος ενός ηλιακού φωτοβολταϊκού συστήματος παραγωγής ενέργειας. Η λειτουργία του είναι να μετατρέπει την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια και να την στέλνει σε μια μπαταρία για αποθήκευση ή να οδηγεί το φορτίο στη δουλειά. Η τάση λειτουργίας ενός μόνο ηλιακού κυττάρου είναι περίπου 0,45V-0,5V και το ρεύμα εργασίας είναι περίπου 20mA/cm²~25mA/cm². Τα ηλιακά κύτταρα συσκευάζονται σε σειρά και παράλληλα για να σχηματίσουν μονάδες ηλιακών κυψελών. Οι μονάδες ηλιακών κυψελών εγκαθίστανται σε σειρά και παράλληλα στο στήριγμα για να σχηματίσουν μια διάταξη ηλιακών κυψελών.
2. Ελεγκτής
Ο ελεγκτής είναι ένα από τα βασικά στοιχεία των φωτοβολταϊκών συστημάτων παραγωγής ενέργειας και οι κύριες λειτουργίες του περιλαμβάνουν τον έλεγχο φόρτισης και την προστασία από υπερφόρτιση της μπαταρίας, τη ρύθμιση και τη διανομή της ισχύος εισόδου/εξόδου του συστήματος και την ανίχνευση των συνθηκών και των παραμέτρων της τάσης εισόδου , ρεύμα φόρτισης, τάση εξόδου, ρεύμα εξόδου και αύξηση θερμοκρασίας μπαταρίας. Επιπλέον, ο ελεγκτής παρέχει επίσης στον εξοπλισμό του συστήματος λειτουργίες όπως προστασία και διάγνωση σφαλμάτων και τοποθέτηση.
3. Πακέτο μπαταριών
Η λειτουργία μιας μπαταρίας είναι να αποθηκεύει την ηλεκτρική ενέργεια που εκπέμπεται από τη συστοιχία ηλιακών κυψελών όταν εκτίθεται στο φως και να την εκφορτώνει στο φορτίο ανά πάσα στιγμή. Σε γενικά συστήματα, όταν η ισχύς της ηλιακής παραγωγής ενέργειας πέφτει απότομα, η μπαταρία λειτουργεί ως ενδιάμεση μνήμη για να διασφαλίσει τη σταθερότητα της τάσης. Οι βασικές απαιτήσεις για τις μπαταρίες στα φωτοβολταϊκά συστήματα παραγωγής ενέργειας περιλαμβάνουν χαμηλό ποσοστό αυτοεκφόρτισης, μεγάλη διάρκεια ζωής, ισχυρή ικανότητα βαθιάς εκφόρτισης, υψηλή απόδοση φόρτισης, ελάχιστη ή καθόλου συντήρηση, μεγάλο εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας και χαμηλή τιμή.
4. Μετατροπέας
Ο μετατροπέας είναι μια συσκευή που μετατρέπει το συνεχές ρεύμα που παράγεται από την παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας σε εναλλασσόμενο ρεύμα. Οι φωτοβολταϊκοί μετατροπείς διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη διατήρηση της ισορροπίας στα φωτοβολταϊκά συστήματα και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συνδυασμό με γενικό εξοπλισμό τροφοδοσίας εναλλασσόμενου ρεύματος. Οι μετατροπείς μπορούν να χωριστούν σε ανεξάρτητους μετατροπείς λειτουργίας και μετατροπείς συνδεδεμένους στο δίκτυο ανάλογα με τους τρόπους λειτουργίας τους. Οι μετατροπείς ανεξάρτητης λειτουργίας χρησιμοποιούνται για συστήματα παραγωγής ενέργειας ηλιακών κυψελών που λειτουργούν ανεξάρτητα και παρέχουν ισχύ σε ανεξάρτητα φορτία. Οι μετατροπείς που συνδέονται με το δίκτυο χρησιμοποιούνται σε συστήματα παραγωγής ενέργειας από ηλιακές κυψέλες για λειτουργία συνδεδεμένη με το δίκτυο, οι οποίοι τροφοδοτούν την παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια στο δίκτυο.
5. Φόρτωση
Το φορτίο αναφέρεται σε μια συσκευή ή εξοπλισμό που τροφοδοτείται από εναλλασσόμενο ρεύμα. Στα φωτοβολταϊκά συστήματα παραγωγής ενέργειας, είναι απαραίτητο να προσαρμόζεται με ακρίβεια το σημείο εργασίας του φορτίου ώστε να ταιριάζει με το μέγιστο σημείο εξόδου ισχύος από τον ηλιακό πίνακα σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά του φορτίου, προκειμένου να επιτευχθεί η μέγιστη ισχύς εξόδου του φωτοβολταϊκού συστήματος.