Fotovoltaický systém výroby elektřiny je zařízení, které přímo přeměňuje sluneční energii na elektrickou energii. Podle vztahu mezi fotovoltaickým systémem a sítí jej lze rozdělit na fotovoltaický systém nezávislý na síti a systém připojený k síti. Systém, který přímo spojuje fotovoltaický článek se zátěží bez zařízení pro akumulaci energie uprostřed, se nazývá fotovoltaický systém s přímou vazbou. Tento typ systému nemůže poskytnout energii během deštivých dnů a v noci a mezi nimi se obvykle přidává baterie. Vzhledem k tomu, že fotovoltaický systém je relativně ovlivněn vnějšími faktory, je obvykle nutné přidat regulátor pro nastavení pro získání jmenovitého výkonu a přidat funkce, jako jsou řídicí a ochranné systémy.
Fotovoltaický systém výroby elektrické energie v zásadě zahrnuje čtyři části: fotovoltaické panely, střídače, zařízení pro ukládání energie a regulátory. Zařízení pro ukládání energie obecně používají baterie a většina z nich používá v praktických aplikacích olověné baterie.
Úvod do hlavních funkcí každé části:
Solární články – absorbují sluneční energii a přeměňují světelnou energii na stejnosměrný proud.
Ovladač řídí hloubku nabití a vybití baterie a upravuje řídicí signál měniče podle změny zátěže.
Akumulátorová baterie--uchovává elektrickou energii vyrobenou solárními panely a v případě potřeby poskytuje stejnosměrné napájení zátěži.
Invertor – převádí stejnosměrný napájecí vstup na střídavý výkon.
Ve srovnání s tradičními velkokapacitními elektrárnami s vysokonapěťovým a dálkovým přenosem jsou hlavními výhodami nezávislé výroby elektřiny menší investice, rychlá výstavba, spolehlivé napájení a nízké provozní náklady. Důležitou výhodou samostatné elektrárny je, že je blízko uživatelům a nevyžaduje vysokonapěťový přenosový systém, což může výrazně snížit investice do infrastruktury. Kromě toho lze snadno najít místo pro instalaci malých generátorů a doba instalace je velmi krátká, což také přispívá k obnově investice. Protože přenosová ztráta je mnohem nižší než u tradičního energetického systému, jsou provozní náklady na nezávislou výrobu energie relativně nízké.
Z hlediska spolehlivosti napájení jsou zřejmé i výhody nezávislé výroby energie. Vysokonapěťová přenosová a distribuční zařízení v tradičních energetických systémech jsou důležitým faktorem ovlivňujícím spolehlivost napájení. Vedení vysokého napětí a stožáry jsou vážně poškozeny přírodními katastrofami, jako jsou bouře, led a sníh, a ztráty mohou dosáhnout stovek miliard dolarů a někteří uživatelé mají dlouhodobé napájení. Přerušeno. I v létě, kdy nedojde k přírodním katastrofám, dojde k výpadkům elektřiny způsobeným poruchami přenosových linek.
Výroba solární fotovoltaické energie nevyžaduje žádné palivo, neznečišťuje životní prostředí a je ideální obnovitelná čistá energie. Výroba fotovoltaické elektřiny nevyžaduje velkou plochu pozemku a lze ji instalovat na střechu nebo na vnější stěnu výškové budovy. Je to nejjednodušší způsob, jak dosáhnout nezávislé výroby energie. Ve fotovoltaickém zařízení na výrobu energie není žádné rotační mechanické zařízení ani žádné zařízení pro chemickou reakci a jeho řízení je jednodušší než u jiných způsobů výroby energie.
Fotovoltaická výroba elektřiny je přímá přeměna energie slunečního záření na elektrickou energii prostřednictvím fotovoltaického efektu. Solární energie je nestabilní. Intenzita slunečního záření na stejném místě je různá v každou dobu ve stejný den. Intenzita slunečního záření při východu a západu Slunce je mnohem menší než před polednem. Intenzita slunečního záření je různá v různých ročních obdobích na stejném místě. Pro regiony střední a vysoké šířky je intenzita slunečního záření výrazně silnější v létě než v zimě. Solární energie je také přerušovaná a přímá sluneční energie záření se výrazně mění se střídáním dne a noci. Sluneční záření je také velmi ovlivněno faktory, jako je klima, roční období, den a noc. Aby byl výkon fotovoltaické výroby stabilní, je nutné být vybaven zásobníky energie. Kromě toho je výstupem solárních článků a zařízení pro ukládání energie stejnosměrný proud. Pro získání střídavého proudu musí být fotovoltaický systém výroby energie vybaven regulátorem a střídačem. Výhody samostatné fotovoltaické výroby elektřiny jsou shrnuty následovně:
1. Obnovitelné, neomezené zdroje mohou přímo vyrábět vysoce kvalitní elektrickou energii s ideálními atributy udržitelného rozvoje;
2. Žádné znečištění, absolutně nulové emise – žádné emise jakéhokoli materiálu a zvuku, světla, elektřiny, magnetismu a mechanického hluku;
3. Mobilní a flexibilní, systém výroby energie může být podle potřeby integrován do modulů, které mohou být velké nebo malé a snadno se rozšiřují;
4. Univerzálnost zdrojů není v zásadě omezena regionem, ale existuje rozdíl mezi bohatými a nedostatečnými regiony;
5. Univerzálnost a skladovatelnost, elektrická energie může být snadno přenášena, používána a ukládána prostřednictvím přenosových vedení;
6. Zdroje, výroba energie a spotřeba elektřiny jsou ve stejné oblasti, což může výrazně ušetřit investiční náklady na zařízení pro dálkový přenos energie a transformaci; doba výstavby systému na výrobu solární energie je krátká, protože je modularizován, lze jej použít tak malý jako několik miliwattů solárních kalkulátorů. , Solární elektrárny o výkonu až desítek megawattů; distribuované energetické systémy mohou zlepšit bezpečnost a spolehlivost celého energetického systému, zejména v odlehlých oblastech a horských oblastech v Číně, kde obyvatelé žijí velmi rozptýleně a vyžadují dlouhé připojení k síti. dodávat energii obyvatelům.
Kromě toho má solární fotovoltaická výroba energie své vlastní jedinečné vlastnosti:
1. Žádné riziko vyčerpání;
2. Absolutně čisté (bez znečištění, mimo akumulátor);
3. nejsou omezeny geografickým rozložením zdrojů;
4. Může vyrábět elektřinu v blízkosti místa, kde se elektřina používá;
5. Vysoká kvalita energie;
6. Uživatelé se emocionálně snadno přijímají
7. Získání energie trvá krátkou dobu;
8. Systém napájení funguje spolehlivě.