1. Sammensætning og princip for solcelleanlæg
Et solcelleanlæg består af følgende tre dele: solcellekomponenter; lade- og afladningscontrollere, invertere, testinstrumenter og computerovervågning og andet kraftelektronisk udstyr; og batterier eller andet udstyr til lagring af energi og hjælpeenergiproduktion.
Solcelleanlæg har følgende egenskaber:
- Ingen roterende dele, ingen støj;
- Ingen luftforurening og ingen spildevandsudledning;
- Ingen forbrændingsproces, ingen brændstof påkrævet;
- Enkel vedligeholdelse og lave vedligeholdelsesomkostninger;
- God driftssikkerhed og stabilitet;
- Som en nøglekomponent har solceller en lang levetid, og levetiden for krystallinske siliciumsolceller kan nå mere end 25 år;
Strømproduktionen kan nemt skaleres op efter behov.
Solcelleanlæg er meget udbredt. De grundlæggende former for fotovoltaiske systemapplikationer kan opdeles i to kategorier: uafhængige elproduktionssystemer og nettilsluttede elproduktionssystemer. De vigtigste anvendelsesområder er hovedsageligt i rumfartøjer, kommunikationssystemer, mikrobølgerelæstationer, tv-differentialpladespillere, solcellevandpumper og husholdningsstrømforsyning i områder uden elektricitet. Med udviklingen af teknologi og behovene for en bæredygtig udvikling af verdensøkonomien er udviklede lande begyndt at fremme byfotovoltaisk nettilsluttet elproduktion på en planlagt måde, hovedsageligt ved at bygge husstands solcelleanlæg på taget og centraliseret storskala på MW-niveau nettilsluttede elproduktionssystemer. På samme tid, i Anvendelsen af solcelleanlæg er blevet kraftigt fremmet inden for transport og bybelysning.
Solcelleanlæg har forskellige skalaer og ansøgningsformer. Systemskalaen spænder f.eks. over en bred vifte, der spænder fra 0,3 til 2W solar havelamper til MW-niveau solcelleanlæg, såsom 3,75kWp husholdnings-tagstrømproduktionsudstyr og Dunhuang 10MW-projektet. Dens ansøgningsformularer er også forskellige og kan bruges i vid udstrækning inden for mange områder såsom husholdnings-, transport-, kommunikations- og rumapplikationer. Selvom solcelleanlæg varierer i størrelse, er deres sammensætning og arbejdsprincipper stort set de samme. Figur 4-1 er et skematisk diagram af et typisk fotovoltaisk system, der leverer DC-belastninger. Det indeholder flere hovedkomponenter i solcelleanlægget:
Fotovoltaisk modularray: Det er sammensat af solcelleelementer (også kaldet fotovoltaiske cellemoduler) forbundet i serie og parallelt i henhold til systemkravene. Det konverterer solenergi til elektrisk energiproduktion under sollys. Det er kernekomponenten i solcelleanlægget.
Batteri: Gemmer den elektriske energi, der genereres af solcellekomponenter. Når lyset er utilstrækkeligt eller om natten, eller belastningsbehovet er større end den strøm, der genereres af solcellekomponenterne, frigives den lagrede elektriske energi for at imødekomme belastningens energibehov. Det er akkumulatorbatteriet i solcelleanlægget. funktionelle dele. I øjeblikket er bly-syre-batterier almindeligt anvendt i solcelleanlæg. Til anlæg med højere krav anvendes sædvanligvis dybafladningsventilregulerede forseglede blybatterier, dybdeafladede væskeabsorberende blysyrebatterier mv.
Controller: Den fastlægger og styrer batteriets opladnings- og afladningsforhold og styrer solcellekomponenternes og batteriets udgangseffekt til belastningen i overensstemmelse med belastningens effektbehov. Det er kernekontroldelen af hele systemet. Med udviklingen af solcelleindustrien bliver kontrollernes funktioner mere og mere kraftfulde, og der er en tendens til at integrere den traditionelle kontroldel, inverter og overvågningssystem. For eksempel integrerer AES's SPP- og SMD-seriecontrollere ovenstående tre funktioner.
Inverter: I det solcellefotovoltaiske strømforsyningssystem, hvis der er en AC-belastning, skal der bruges en inverter-enhed til at konvertere den jævnstrøm, der genereres af solcellekomponenterne eller den jævnstrøm, der frigives af batteriet, til den vekselstrøm, der kræves af belastning.
Det grundlæggende arbejdsprincip for solcelleanlægget er at oplade batteriet med den elektriske energi, der genereres af solcellekomponenterne under solens bestråling, eller direkte levere strøm til belastningen, når belastningskravet er opfyldt. Hvis solskin er utilstrækkeligt eller om natten. Batteriet leverer strøm til DC-belastningen under kontrol af controlleren. For fotovoltaiske systemer, der indeholder AC-belastninger, skal der tilføjes en inverter for at konvertere DC-strømmen til AC-strøm. Anvendelser af solcelleanlæg findes i mange former, men de grundlæggende principper forbliver de samme. For andre typer solcelleanlæg er det kun kontrolmekanismen og systemkomponenterne, der adskiller sig efter de faktiske behov. Forskellige typer solcelleanlæg vil blive beskrevet i detaljer nedenfor.