Grundlegendes Wissen über die Stromerzeugung durch Photovoltaik

1. Die Zusammensetzung und das Prinzip der Photovoltaikanlage

Der Photovoltaikanlage besteht aus den folgenden drei Teilen: Solarzellenkomponenten; Lade- und Entladeregler, Wechselrichter, Testinstrumente und Computerüberwachung und andere Macht elektronische Geräte Und Batterien oder andere Energiespeicher- und Hilfsstromerzeugungsgeräte.

Photovoltaikanlagen haben die folgenden Eigenschaften:

Keine rotierenden Teile, kein Lärm;
Keine Luftverschmutzung, kein Abwasser;
Kein Verbrennungsvorgang, kein Brennstoff erforderlich;
Einfache Wartung und geringe Wartungskosten;
Gute Betriebszuverlässigkeit und Stabilität;

Die Solarzelle als Schlüsselkomponente hat eine lange Lebensdauer und die Lebensdauer der kristallinen Silizium-Solarzelle kann mehr als 25 Jahre betragen;

Die Stromerzeugung lässt sich bei Bedarf problemlos steigern.

Photovoltaikanlagen sind weit verbreitet, und die Grundformen der Photovoltaik-Systemanwendungen können in zwei Kategorien unterteilt werden: unabhängige Stromerzeugungssysteme und netzgekoppelt Stromerzeugungssysteme. Die Hauptanwendungsgebiete sind vor allem Luft- und Raumfahrt, Kommunikationssysteme, Mikrowellen-Relaisstationen, TV-Plattenspieler, Photovoltaik-Wasserpumpen und Haushalt Stromversorgung in Gebieten ohne Strom- und Stromknappheit. Mit den Anforderungen der technologischen Entwicklung und der nachhaltigen Entwicklung der Weltwirtschaft haben die Industrieländer begonnen, die netzgekoppelte Stromerzeugung in Städten planmäßig zu fördern, wobei hauptsächlich Photovoltaik-Stromerzeugungssysteme auf Haushaltsdächern und zentralisierte netzgekoppelte Stromerzeugungssysteme im MW-Bereich gebaut werden. Die Anwendung von Photovoltaik-Solaranlagen wurde im Transportwesen und in der Stadtbeleuchtung energisch gefördert.

Der Umfang und die Antragsform der Photovoltaikanlagen sind unterschiedlich. Beispielsweise ist der Maßstab des Systems sehr groß und reicht von 0,3-2W Solar-Gartenleuchten bis hin zu MW-Level Photovoltaik-Solarkraftwerke, wie z. B. 3,75 kWp-Haushaltsdachstromerzeugungsanlagen und das 10-MW-Projekt Dunhuang. Die Anwendungsformen sind ebenfalls vielfältig und es kann in vielen Bereichen wie Haushalt, Transport, Kommunikation und Weltraumanwendungen eingesetzt werden. Obwohl Photovoltaiksysteme in der Größe variieren, sind ihre Zusammensetzung und Funktionsprinzipien im Wesentlichen gleich. Abbildung 4-1 ist ein schematisches Diagramm eines typischen Photovoltaiksystems, das eine Gleichstromlast versorgt. Es enthält mehrere Hauptkomponenten im Photovoltaiksystem:

Quadratische Anordnung von Photovoltaikmodulen: Sie bestehen aus Solarzellenelementen (auch Photovoltaikzellenmodule genannt) in Reihe und parallel entsprechend den Systemanforderungen. Sie wandeln Sonnenenergie in elektrische Energie um, die bei Sonneneinstrahlung abgegeben wird. Sie sind die Kernkomponente der Photovoltaikanlage.

Lagerung Batterie: Speichern Sie die vom Solarzellenelement erzeugte elektrische Energie und geben Sie die gespeicherte elektrische Energie frei, um den Energiebedarf der Last zu decken, wenn das Licht nicht ausreicht oder nachts oder wenn der Lastbedarf größer ist als die vom Solarzellenelement erzeugte Leistung. Es ist die Speicherbatterie des Photovoltaikanlage. fähige Teile. Derzeit werden in Photovoltaikanlagen üblicherweise Bleibatterien verwendet. Für Systeme mit höheren Anforderungen werden tiefentladeventilgeregelte versiegelte Blei-Säure-Batterien, flüssigkeitsabsorbierende Bleibatterien mit Tiefentladung usw. werden üblicherweise verwendet.

Controller: Er regelt und steuert die Lade- und Entladezustände des Batterie, und steuert die Leistungsabgabe des Solarzellenelements und der Batterie an die Last entsprechend dem Leistungsbedarf der Last. Es ist der zentrale Steuerungsteil des gesamten Systems. Mit der Entwicklung der Solar- Photovoltaikindustrie, die Funktionen des Controllers werden immer leistungsfähiger, und es gibt einen Trend zur Integration des traditionellen Steuerungsteils, Wechselrichter und Überwachungssystem. Beispielsweise integrieren die Controller der SPP- und SMD-Serie von AES die oben genannten drei Funktionen.

Wechselrichter: In der Photovoltaik StromversorgungssystemWenn eine Wechselstromlast vorhanden ist, wird ein Wechselrichtergerät verwendet, um den vom Solarzellenelement erzeugten Gleichstrom oder den von der Batterie freigegebenen Gleichstrom in den von der Last benötigten Wechselstrom umzuwandeln.

Das grundlegende Funktionsprinzip der Photovoltaik Stromversorgungssystem besteht darin, die Batterie mit der elektrischen Energie aufzuladen, die durch das Solarzellenelement unter Einstrahlung von Sonnenlicht durch die Steuerung des Controllers erzeugt wird, oder die Last direkt mit Strom zu versorgen, wenn der Lastbedarf gedeckt ist. Dann versorgt die Batterie unter der Steuerung des Controllers die Gleichstromlast mit Strom. Bei einem Photovoltaiksystem mit Wechselstromlast muss ein Wechselrichter hinzugefügt werden, um den Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln. Die Anwendung von Photovoltaiksystemen kann viele Formen annehmen, aber die Grundprinzipien sind ähnlich. Bei anderen Arten von Photovoltaiksystemen unterscheiden sich der Steuerungsmechanismus und die Systemkomponenten nur je nach tatsächlichem Bedarf, und verschiedene Arten von Photovoltaiksystemen werden im Folgenden ausführlich beschrieben.

2. Klassifizierung und Einführung von Photovoltaiksystemen

Generell werden Photovoltaikanlagen in unabhängige Systeme, netzgekoppelte Systeme und Hybridsysteme unterteilt. Je nach Anwendungsform, Anwendungsmaßstab und Lasttyp der Photovoltaikanlage wird die Photovoltaik Stromversorgungssystem kann in die folgenden sechs Typen unterteilt werden: kleines Solarstromversorgungssystem (Small DC); einfaches Gleichstromsystem (Simple DC System) DC); großes Solarstromversorgungssystem (Large DC); AC, DC-Stromversorgungssystem (AC/DC); netzgekoppeltes System (Utility Grid Connect); Hybrid Stromversorgungssystem (Hybrid); netzgekoppeltes Hybridsystem.

Die Photovoltaik-Stromerzeugung ist eine elektronische Komponententechnologie, die den Photovoltaikeffekt der Halbleiterschnittstelle nutzt, um Lichtenergie direkt in elektrische Energie umzuwandeln. Die Schlüsselkomponente dieser Technologie ist die Solarzelle. Nachdem die Solarzellen in Reihe geschaltet wurden, können sie verpackt und geschützt werden, um ein großflächiges Solarzellenelement zu bilden, und dann mit Komponenten wie einem Leistungsregler zu einem Photovoltaik-Stromerzeugungsgerät kombiniert werden. Der Vorteil der Photovoltaik Stromerzeugung besteht darin, dass es weniger durch geografische Gebiete eingeschränkt ist, weil die Sonne auf die Erde scheint. Das Photovoltaiksystem hat außerdem die Vorteile von Sicherheit und Zuverlässigkeit, ist geräuschlos, hat eine geringe Umweltverschmutzung, muss keinen Brennstoff verbrauchen und keine Übertragungsleitungen errichten und kann Elektrizität und Leistung vor Ort erzeugen, und die Bauzeit ist kurz.

Photovoltaik Leistung Die Stromerzeugung basiert auf dem Prinzip des Photovoltaikeffekts, wobei Solar- Zellen zur direkten Umwandlung von Sonnenlichtenergie in elektrische Energie. Unabhängig davon, ob es unabhängig verwendet oder an das Netz angeschlossen wird, besteht das Photovoltaik-Stromerzeugungssystem hauptsächlich aus drei Teilen: Solarmodule (Komponenten), Steuerungen und Wechselrichter. Sie bestehen hauptsächlich aus elektronischen Komponenten und beinhalten keine mechanischen Teile. Daher sind Photovoltaik-Stromerzeugungsanlagen äußerst raffiniert, zuverlässig und stabil, haben eine lange Lebensdauer, sind einfach zu installieren und zu warten. Theoretisch Photovoltaik-Stromerzeugung Die Technologie kann überall dort eingesetzt werden, wo Strom benötigt wird, von Raumfahrzeugen bis hin zu Haushaltsstrom, von großen bis hin zu Megawatt-Kraftwerken, von kleinen bis hin zu Spielzeugen – Photovoltaikstrom ist überall. Die grundlegendsten Komponenten der Solarstromerzeugung durch Photovoltaik sind Solarzellen (-folien), darunter monokristallines Silizium, polykristallines Silizium, amorphes Silizium und Dünnschichtzellen. Derzeit werden monokristalline und polykristalline Batterien am häufigsten verwendet, und amorphe Batterien werden in einigen kleinen Systemen und Hilfsstromquellen für Taschenrechner verwendet.