Het fotovoltaïsche off-grid stroomopwekkingssysteem is niet afhankelijk van het elektriciteitsnet en werkt onafhankelijk. Het wordt veel gebruikt in afgelegen berggebieden, gebieden zonder elektriciteit, eilanden, communicatiebasisstations, straatverlichting en andere toepassingen. Met behulp van fotovoltaïsche stroomopwekking kan worden voldaan aan de behoeften van bewoners in gebieden zonder elektriciteit, bij gebrek aan elektriciteit en bij onstabiele elektriciteit, scholen of kleine fabrieken voor woon- en werkstroom. Fotovoltaïsche stroomopwekking heeft de voordelen van economische, schone, milieuvriendelijke en geluidsarme energieopwekking. Het kan diesel gedeeltelijk of volledig vervangen. De stroomopwekkingsfunctie van de generator.
1 Classificatie en samenstelling van PV off-grid stroomopwekkingssystemen
Fotovoltaïsche off-grid stroomopwekkingssystemen worden over het algemeen ingedeeld in kleine gelijkstroomsystemen, kleine en middelgrote off-grid stroomopwekkingssystemen en grote off-grid stroomopwekkingssystemen. Het kleine gelijkstroomsysteem is voornamelijk bedoeld om te voorzien in de meest basale verlichtingsbehoeften in gebieden zonder elektriciteit; het kleine en middelgrote off-grid systeem is voornamelijk bedoeld om te voorzien in de elektriciteitsbehoeften van gezinnen, scholen en kleine fabrieken; het grote off-grid systeem is voornamelijk bedoeld om te voorzien in de elektriciteitsbehoeften van hele dorpen en eilanden, en dit systeem valt nu ook onder de categorie microgridsystemen.
Een fotovoltaïsch off-grid stroomopwekkingssysteem bestaat over het algemeen uit fotovoltaïsche panelen bestaande uit zonnepanelen, zonneregelaars, omvormers, batterijbanken, belastingen, etc.
Als er licht is, zet de PV-generator zonne-energie om in elektriciteit en levert deze stroom aan de aangesloten apparatuur via de zonneregelaar en omvormer (of machine met omgekeerde regeling). Tegelijkertijd wordt de accu opgeladen. Als er geen licht is, levert de accu stroom aan de wisselstroom via de omvormer.
2 PV off-grid stroomopwekkingssysteem hoofdapparatuur
01. Modules
Een fotovoltaïsche module is een belangrijk onderdeel van een off-grid fotovoltaïsch energieopwekkingssysteem. De rol ervan is om de stralingsenergie van de zon om te zetten in gelijkstroom. De stralings- en temperatuurkarakteristieken zijn de twee belangrijkste factoren die de prestaties van de module beïnvloeden.
02、Omvormer
Een omvormer is een apparaat dat gelijkstroom (DC) omzet in wisselstroom (AC) om te voldoen aan de energiebehoefte van AC-belastingen.
Afhankelijk van de uitgangsgolfvorm kunnen omvormers worden onderverdeeld in blokgolfomvormers, stapgolfomvormers en sinusomvormers. Sinusomvormers kenmerken zich door een hoog rendement, lage harmonischen, zijn geschikt voor alle soorten belastingen en hebben een hoge belastbaarheid voor inductieve of capacitieve belastingen.
03、Controller
De belangrijkste functie van de PV-controller is het regelen en regelen van het DC-vermogen van de PV-modules en het intelligent beheren van het laden en ontladen van de accu. Off-grid systemen moeten worden geconfigureerd op basis van het DC-spanningsniveau en de vermogenscapaciteit van het systeem, met de juiste specificaties van de PV-controller. PV-controllers zijn onderverdeeld in PWM- en MPPT-types, die doorgaans verkrijgbaar zijn in verschillende spanningsniveaus: DC 12 V, 24 V en 48 V.
04、Batterij
De batterij is het energieopslagapparaat van het stroomopwekkingssysteem. De rol ervan is om de elektrische energie die door de PV-module wordt afgegeven op te slaan en deze te leveren aan de apparatuur tijdens stroomverbruik.
05、Monitoring
3 Details van het ontwerp en de selectie van het systeem Ontwerpbeginselen: ervoor zorgen dat de belasting voldoet aan de vereisten voor elektriciteit, met een minimum aan fotovoltaïsche modules en batterijcapaciteit, om zo de investering te minimaliseren.
01、Ontwerp van fotovoltaïsche modules
Referentieformule: P0 = (P × t × Q) / (η1 × T) formule: P0 – het piekvermogen van de zonnecelmodule, eenheid Wp; P – het vermogen van de belasting, eenheid W; t – het dagelijkse elektriciteitsverbruik van de belasting in uren, eenheid H; η1 – is de efficiëntie van het systeem; T – het lokale gemiddelde dagelijkse piekuren zonneschijn, eenheid HQ – overschotfactor van een aanhoudende bewolkte periode (meestal 1,2 tot 2)
02, PV-controllerontwerp
Referentieformule: I = P0 / V
Waarbij: I – regelstroom van de PV-regelaar, eenheid A; P0 – het piekvermogen van de zonnecelmodule, eenheid Wp; V – de nominale spanning van het batterijpakket, eenheid V ★ Let op: in gebieden op grote hoogte moet de PV-regelaar een bepaalde marge vergroten en de te gebruiken capaciteit verminderen.
03、Off-grid omvormer
Referentieformule: Pn = (P*Q)/Cosθ In de formule: Pn – de capaciteit van de omvormer, eenheid VA; P – het vermogen van de belasting, eenheid W; Cosθ – de vermogensfactor van de omvormer (doorgaans 0,8); Q – de vereiste margefactor voor de omvormer (doorgaans gekozen uit 1 tot 5). ★Opmerking: a. Verschillende belastingen (resistief, inductief, capacitief) hebben verschillende opstartstromen en verschillende margefactoren. b. In gebieden op grote hoogte moet de omvormer een bepaalde marge vergroten en de gebruikscapaciteit verminderen.
04. Loodzuuraccu
Referentieformule: C = P × t × T / (V × K × η2) formule: C – de capaciteit van het accupakket, eenheid Ah; P – het vermogen van de belasting, eenheid W; t – het dagelijkse elektriciteitsverbruik in uren, eenheid H; V – de nominale spanning van het accupakket, eenheid V; K – de ontladingscoëfficiënt van de accu, rekening houdend met de efficiëntie van de accu, de ontladingsdiepte, de omgevingstemperatuur en beïnvloedende factoren, over het algemeen genomen als 0,4 tot 0,7; η2 –omvormerefficiëntie; T – het aantal opeenvolgende bewolkte dagen.
04、Lithium-ionbatterij
Referentieformule: C = P × t × T / (K × η2)
Waarbij: C – de capaciteit van het batterijpakket, eenheid kWh; P – het vermogen van de belasting, eenheid W; t – het aantal uren elektriciteit dat de belasting per dag verbruikt, eenheid H; K – de ontladingscoëfficiënt van de batterij, rekening houdend met de efficiëntie van de batterij, de diepte van de ontlading, de omgevingstemperatuur en beïnvloedende factoren, over het algemeen genomen als 0,8 tot 0,9; η2 – de efficiëntie van de omvormer; T – het aantal opeenvolgende bewolkte dagen. Ontwerpgeval
Een bestaande klant moet een fotovoltaïsch energieopwekkingssysteem ontwerpen, waarbij het lokale gemiddelde aantal uren zonneschijn per dag wordt berekend op basis van 3 uur, het vermogen van alle fluorescentielampen ongeveer 5 kW bedraagt en ze 4 uur per dag worden gebruikt. De loodzuuraccu's worden berekend op basis van 2 dagen continu bewolkte dagen. Bereken de configuratie van dit systeem.
Plaatsingstijd: 24-03-2023