O sistema de geração de energia fotovoltaica consiste principalmente em módulos fotovoltaicos, controladores, inversores, baterias e outros acessórios (a conexão à rede não requer baterias). Dependendo se depende da rede elétrica pública, é dividido em sistemas fora da rede e conectados à rede. O sistema off-grid opera de forma independente e não precisa depender da rede elétrica. O sistema fotovoltaico off-grid é equipado com uma bateria com função de armazenamento de energia, que pode garantir a estabilidade da energia do sistema e pode fornecer energia para a carga quando o sistema fotovoltaico não gera eletricidade à noite ou a geração de energia é insuficiente em dias chuvosos dias.
Independentemente da forma, o princípio de funcionamento é que os componentes fotovoltaicos convertem a energia luminosa em corrente contínua, e a corrente contínua é convertida em corrente alternada sob a ação do inversor, realizando em última análise as funções de consumo de eletricidade e acesso à Internet.
1. Módulos fotovoltaicos
Os módulos fotovoltaicos são a parte central de todo o sistema de geração de energia. São compostos por placas de módulos fotovoltaicos ou módulos fotovoltaicos de diferentes especificações cortados por máquinas de corte a laser ou máquinas de corte de fio de aço. Como a corrente e a tensão de uma única célula fotovoltaica são muito pequenas, ela deve ser conectada em série para obter alta tensão e, em seguida, conectada em paralelo para obter alta corrente, emitida através de um diodo (para evitar retorno de corrente) e depois embalada em um aço inoxidável, alumínio ou outro não metálico Na moldura, instale o vidro superior e o painel traseiro, preencha com nitrogênio e sele. A combinação de módulos fotovoltaicos em série e paralelo forma um conjunto quadrado de módulos fotovoltaicos, também chamado de conjunto fotovoltaico.
Princípio de funcionamento: A luz solar brilha na junção pn do semicondutor para formar novos pares buraco-elétron. Sob a ação do campo elétrico da junção pn, os buracos fluem da região p para a região n, e os elétrons fluem da região n para a região p. Depois que o circuito estiver conectado, crie uma corrente elétrica. Sua função é converter energia solar em energia elétrica e enviá-la para a bateria para armazenamento ou para promover trabalho de carga.
Tipo de componente:
① Silício monocristalino: Taxa de conversão fotoelétrica ≈ 18%, até 24%, que é a maior taxa de conversão entre todos os módulos fotovoltaicos. Geralmente é encapsulado com vidro temperado e resina impermeável. É forte e durável e sua vida útil geralmente é de até 25 anos.
②Silício policristalino: A taxa de conversão fotoelétrica é de ≈14%, que é semelhante ao processo de produção do silício monocristalino. A diferença entre o silício policristalino é que a taxa de conversão fotoelétrica é menor, o preço é menor e a vida útil é mais curta. No entanto, os materiais de silício policristalino são fáceis de fabricar, economizam consumo de energia e têm baixos custos de produção. , por isso foi vigorosamente desenvolvido.
③Silício amorfo: A taxa de conversão fotoelétrica é de ≈10%. É completamente diferente dos métodos de produção de silício monocristalino e silício policristalino. É uma célula solar de película fina. O processo é bastante simplificado, o consumo de material de silício é muito pequeno e o consumo de energia é menor. Sua principal vantagem é que pode gerar eletricidade em condições de pouca luz.
2. Controlador do carregador (usado em sistemas fora da rede)
O controlador fotovoltaico é um dispositivo de controle automático que pode evitar automaticamente a sobrecarga e descarga excessiva da bateria. Usando um microprocessador CPU de alta velocidade e um conversor analógico-digital A/D de alta precisão, é um sistema de controle de monitoramento e coleta de dados de microcomputador que pode coletar rapidamente o status de funcionamento atual do sistema fotovoltaico em tempo real, obter o informações de trabalho da estação fotovoltaica a qualquer momento e fornecer dados históricos acumulados detalhados das estações fotovoltaicas fornecem uma base precisa e suficiente para avaliar a racionalidade do projeto do sistema fotovoltaico e testar a confiabilidade da qualidade dos componentes do sistema. Também possui uma função de transmissão de dados de comunicação serial que pode centralizar múltiplas subestações do sistema fotovoltaico. gerenciamento e controle remoto.
3. Inversor
Um inversor fora da rede é o coração de um sistema de energia autônomo e sua função principal é converter a corrente contínua (CC) armazenada em corrente alternada (CA) que pode ser usada por uma casa ou empresa. Essa conversão permite que a eletricidade gerada por painéis solares ou turbinas eólicas, por exemplo, seja utilizada diretamente na fonte de alimentação, ou armazenada em uma bateria para uso posterior.
Existem vários tipos de inversores fora da rede, principalmente inversores de onda senoidal pura e inversores de onda modificada. A qualidade da corrente do inversor de onda senoidal pura está mais próxima da fonte de alimentação da rede elétrica, o que é adequado para o fornecimento de aparelhos elétricos com altos requisitos de qualidade de corrente, enquanto o inversor de onda modificado é de menor custo e adequado para ocasiões com baixos requisitos de qualidade de corrente. Ao escolher um inversor fora da rede, você precisa considerar fatores como tamanho da potência, forma de onda de saída, eficiência e função de proteção.
As vantagens do inversor de onda senoidal pura refletem-se principalmente nos seguintes aspectos:
1. Maior estabilidade. A forma de onda de saída de um inversor de onda senoidal pura é mais estável e pura, o que pode proteger melhor o equipamento elétrico e fazê-lo durar mais.
2. Baixo ruído. Devido à forma de onda de saída precisa, o ruído de operação do inversor de onda senoidal pura também é menor do que o dos inversores comuns.
3. Seja mais adaptável. Os inversores de onda senoidal pura são capazes de acomodar uma ampla gama de cargas e podem suportar o uso de todos os equipamentos elétricos.
4. Bateria
A bateria é um dispositivo que armazena eletricidade em um sistema de geração de energia fotovoltaica. Atualmente, existem quatro tipos de baterias de chumbo-ácido isentas de manutenção: baterias comuns de chumbo-ácido, baterias de gel e baterias alcalinas de níquel-cádmio. Os amplamente utilizados são baterias de chumbo-ácido e baterias de gel, etc.
Princípio de funcionamento: Durante o dia, a luz solar incide sobre os módulos fotovoltaicos, gera tensão CC, converte a energia luminosa em energia elétrica e depois a transmite ao controlador. Após a proteção contra sobrecarga do controlador, a eletricidade dos módulos fotovoltaicos é transferida para a bateria para armazenamento.