Фотаэлектрычная аўтаномная сістэма вытворчасці энергіі не залежыць ад электрасеткі і працуе незалежна, шырока выкарыстоўваецца ў аддаленых горных раёнах, раёнах без электрычнасці, на астравах, базавых станцыях сувязі і вулічных ліхтарах і іншых месцах прымянення, выкарыстоўваючы фотаэлектрычную энергію для вырашэння патрэб жыхароў раёнаў без электрычнасці, з недахопам электрычнасці і нестабільнай электрычнасцю, у школах або на невялікіх заводах для жыцця і працы, фотаэлектрычная энергія мае перавагі эканамічнасці, чысціні, аховы навакольнага асяроддзя, адсутнасці шуму і можа часткова або цалкам замяніць дызель. Функцыя вытворчасці энергіі генератара.
1 Класіфікацыя і склад аўтаномных сістэм вытворчасці электраэнергіі фотаэлектрычных энергій
Аўтасеткавыя фотаэлектрычныя сістэмы вытворчасці электраэнергіі звычайна класіфікуюцца на малыя сістэмы пастаяннага току, малыя і сярэднія аўтасеткавыя сістэмы вытворчасці электраэнергіі і вялікія аўтасеткавыя сістэмы вытворчасці электраэнергіі. Малая сістэма пастаяннага току прызначана ў асноўным для вырашэння самых асноўных патрэб асвятлення ў раёнах без электрычнасці; малая і сярэдняя аўтасеткавая сістэма прызначана ў асноўным для вырашэння патрэб сем'яў, школ і невялікіх заводаў у электрычнасці; вялікая аўтасеткавая сістэма прызначана ў асноўным для вырашэння патрэб цэлых вёсак і астравоў у электрычнасці, і гэтая сістэма цяпер таксама адносіцца да катэгорыі мікрасеткавых сістэм.
Фотаэлектрычная аўтаномная сістэма вытворчасці электраэнергіі звычайна складаецца з фотаэлектрычных панэляў, якія вырабляюцца з сонечных модуляў, сонечных кантролераў, інвертараў, акумулятарных батарэй, нагрузак і г.д.
Пры наяўнасці святла фотаэлектрычны масіў пераўтварае сонечную энергію ў электрычнасць і забяспечвае нагрузку энергіяй праз сонечны кантролер і інвертар (або прыладу з зваротным кіраваннем), адначасова зараджаючы акумулятарную батарэю; пры адсутнасці святла акумулятар забяспечвае нагрузку пераменным токам праз інвертар.
2 Асноўнае абсталяванне аўтаномнай сістэмы вытворчасці электраэнергіі фотаэлектрычных элементаў
01. Модулі
Фотаэлектрычны модуль з'яўляецца важнай часткай аўтаномнай фотаэлектрычнай сістэмы вытворчасці электраэнергіі, роля якой заключаецца ў пераўтварэнні энергіі сонечнага выпраменьвання ў пастаянны электрычны ток. Характарыстыкі апраменьвання і тэмпературныя характарыстыкі - гэта два асноўныя элементы, якія ўплываюць на прадукцыйнасць модуля.
02. Інвертар
Інвертар — гэта прылада, якая пераўтварае пастаянны ток (DC) у пераменны ток (AC) для задавальнення патрэбаў у электраэнергіі пераменных нагрузак.
Па форме выхаднога сігналу інвертары можна падзяліць на прамавугольныя, ступеньчатыя і сінусоідныя. Сінусоідныя інвертары характарызуюцца высокай эфектыўнасцю, нізкім узроўнем гармонік, могуць выкарыстоўвацца для ўсіх тыпаў нагрузак і маюць высокую грузападымальнасць для індуктыўных або ёмістных нагрузак.
03. Кантролер
Асноўная функцыя фотаэлектрычнага кантролера заключаецца ў рэгуляванні і кіраванні пастаяннай магутнасцю, якая выпраменьваецца фотаэлектрычнымі модулямі, а таксама ў інтэлектуальным кіраванні зарадкай і разрадкай акумулятара. Аўтаномныя сістэмы павінны быць настроены ў адпаведнасці з узроўнем пастаяннага напружання сістэмы і магутнасцю сістэмы з адпаведнымі характарыстыкамі фотаэлектрычнага кантролера. Фотаэлектрычныя кантролеры падзяляюцца на тыпы ШІМ і MPPT, звычайна даступныя з рознымі ўзроўнямі напружання пастаяннага току 12 В, 24 В і 48 В.
04. Акумулятар
Акумулятар — гэта прылада назапашвання энергіі ў сістэме вытворчасці электраэнергіі, і яго роля заключаецца ў захоўванні электрычнай энергіі, якая выпраменьваецца фотаэлектрычным модулем, для забеспячэння нагрузкі энергіяй падчас спажывання энергіі.
05. Маніторынг
3 прынцыпы праектавання і выбару сістэмы: пераканацца, што нагрузка адпавядае патрабаванням да электрычнасці, з мінімальнай колькасцю фотаэлектрычных модуляў і ёмістасці акумулятара, каб мінімізаваць інвестыцыі.
01. Канструкцыя фотаэлектрычнага модуля
Даведачная формула: P0 = (P × t × Q) / (η1 × T) формула: P0 – пікавая магутнасць модуля сонечных батарэй, адзінка Вт; P – магутнасць нагрузкі, адзінка Вт; t – сутачная колькасць гадзін спажывання электраэнергіі нагрузкай, адзінка Гн; η1 – эфектыўнасць сістэмы; T – сярэдняя лакальная колькасць гадзін пікавага сонечнага асвятлення, адзінка Гн – каэфіцыент лішку бесперапыннага воблачнага перыяду (звычайна ад 1,2 да 2)
02, Канструкцыя кантролера фотаэлектрычных элементаў
Даведачная формула: I = P0 / V
Дзе: I – ток кіравання фотаэлектрычным кантролерам, адзінка вымярэння A; P0 – пікавая магутнасць модуля сонечных элементаў, адзінка вымярэння Wp; V – намінальнае напружанне акумулятарнай батарэі, адзінка вымярэння V ★ Заўвага: У высакагорных раёнах фотаэлектрычны кантролер павінен мець пэўны запас магутнасці і зніжаць выкарыстоўваную магутнасць.
03. Аўтаномны інвертар
Даведачная формула: Pn=(P*Q)/Cosθ У формуле: Pn – магутнасць інвертара, адзінка ВА; P – магутнасць нагрузкі, адзінка Вт; Cosθ – каэфіцыент магутнасці інвертара (звычайна 0,8); Q – каэфіцыент запасу, неабходны для інвертара (звычайна выбіраецца ад 1 да 5). ★Заўвага: а. Розныя нагрузкі (рэзістыўныя, індуктыўныя, ёмістныя) маюць розныя пускавыя токі і розныя каэфіцыенты запасу. б. У высакагорных раёнах інвертару неабходна павялічыць пэўны запас і паменшыць магутнасць для выкарыстання.
04. Свінцова-кіслотны акумулятар
Даведачная формула: C = P × t × T / (V × K × η2) формула: C – ёмістасць акумулятарнай батарэі, адзінка Аг; P – магутнасць нагрузкі, адзінка Вт; t – сутачная колькасць гадзін спажывання электраэнергіі нагрузкай, адзінка Гн; V – намінальнае напружанне акумулятарнай батарэі, адзінка В; K – каэфіцыент разраду батарэі з улікам эфектыўнасці батарэі, глыбіні разраду, тэмпературы навакольнага асяроддзя і фактараў уплыву, звычайна прымаецца ў дыяпазоне ад 0,4 да 0,7; η2 – эфектыўнасць інвертара; T – колькасць паслядоўных пахмурных дзён.
04. Літый-іённы акумулятар
Даведачная формула: C = P × t × T / (K × η2)
Дзе: C – ёмістасць акумулятарнай батарэі, адзінка кВтг; P – магутнасць нагрузкі, адзінка Вт; t – колькасць гадзін электраэнергіі, якая выкарыстоўваецца нагрузкай у дзень, адзінка Н; K – каэфіцыент разраду батарэі з улікам эфектыўнасці батарэі, глыбіні разраду, тэмпературы навакольнага асяроддзя і фактараў уплыву, звычайна прымаецца за 0,8–0,9; η2 – эфектыўнасць інвертара; T – колькасць паслядоўных пахмурных дзён. Варыянт праектавання
Існуючаму кліенту неабходна распрацаваць сістэму выпрацоўкі фотаэлектрычнай энергіі. Сярэдняя мясцовая пікавая колькасць сонечных гадзін у дзень разлічваецца зыходзячы з 3 гадзін, магутнасць усіх люмінесцэнтных лямпаў блізкая да 5 кВт і выкарыстоўваецца 4 гадзіны ў дзень, а свінцова-кіслотныя акумулятары разлічваюцца зыходзячы з 2 дзён бесперапыннай воблачнасці. Разлічыце канфігурацыю гэтай сістэмы.
Час публікацыі: 24 сакавіка 2023 г.