1. Komposisi dan prinsip sistem fotovoltan suria
Sistem fotovoltaik suria terdiri daripada tiga bahagian berikut: komponen sel suria; pengawal caj dan nyahcas, penyongsang, instrumen ujian dan pemantauan komputer dan peralatan elektronik kuasa lain; dan bateri atau simpanan tenaga lain dan peralatan penjanaan kuasa tambahan.
Sistem fotovoltaik solar mempunyai ciri-ciri berikut:
- Tiada bahagian berputar, tiada bunyi bising;
- Tiada pencemaran udara dan tiada pembuangan air buangan;
- Tiada proses pembakaran, tiada bahan api diperlukan;
- Penyelenggaraan mudah dan kos penyelenggaraan yang rendah;
- Kebolehpercayaan dan kestabilan operasi yang baik;
- Sebagai komponen utama, sel solar mempunyai hayat perkhidmatan yang panjang, dan hayat sel solar silikon kristal boleh mencapai lebih daripada 25 tahun;
Penjanaan kuasa dengan mudah boleh ditingkatkan mengikut keperluan.
Sistem fotovoltaik digunakan secara meluas. Bentuk asas aplikasi sistem fotovoltaik boleh dibahagikan kepada dua kategori: sistem penjanaan kuasa bebas dan sistem penjanaan kuasa bersambung grid. Bidang aplikasi utama terutamanya dalam pesawat angkasa, sistem komunikasi, stesen geganti gelombang mikro, meja putar pembezaan TV, pam air fotovoltaik dan bekalan kuasa isi rumah di kawasan tanpa elektrik. Dengan perkembangan teknologi dan keperluan pembangunan ekonomi dunia yang mampan, negara-negara maju telah mula mempromosikan penjanaan kuasa berkaitan grid fotovoltaik bandar secara terancang, terutamanya membina sistem penjanaan kuasa fotovoltaik atas bumbung isi rumah dan berpusat berskala besar peringkat MW. sistem penjanaan kuasa bersambung grid. Pada masa yang sama, dalam Aplikasi sistem fotovoltaik suria telah digalakkan secara bersungguh-sungguh dalam pengangkutan dan pencahayaan bandar.
Sistem fotovoltaik mempunyai skala dan bentuk aplikasi yang berbeza. Sebagai contoh, skala sistem merangkumi julat yang luas, antara 0.3 hingga 2W lampu taman suria ke stesen janakuasa fotovoltaik suria peringkat MW, seperti peralatan penjanaan kuasa atas bumbung isi rumah 3.75kWp dan projek Dunhuang 10MW. Borang permohonannya juga pelbagai dan boleh digunakan secara meluas dalam banyak bidang seperti rumah tangga, pengangkutan, komunikasi dan aplikasi angkasa lepas. Walaupun sistem fotovoltaik berbeza dari segi saiz, komposisi dan prinsip kerjanya pada asasnya adalah sama. Rajah 4-1 ialah gambarajah skematik sistem fotovoltaik biasa yang membekalkan beban DC. Ia mengandungi beberapa komponen utama dalam sistem fotovoltaik:
Tatasusunan modul fotovoltaik: Ia terdiri daripada unsur sel suria (juga dipanggil modul sel fotovoltaik) yang disambung secara bersiri dan selari mengikut keperluan sistem. Ia menukar tenaga suria kepada keluaran tenaga elektrik di bawah cahaya matahari. Ia adalah komponen teras sistem fotovoltan suria.
Bateri: Menyimpan tenaga elektrik yang dijana oleh komponen sel suria. Apabila cahaya tidak mencukupi atau pada waktu malam, atau permintaan beban lebih besar daripada kuasa yang dijana oleh komponen sel suria, tenaga elektrik yang disimpan dilepaskan untuk memenuhi permintaan tenaga beban. Ia adalah bateri simpanan sistem fotovoltan suria. bahagian berfungsi. Pada masa ini, bateri asid plumbum biasanya digunakan dalam sistem fotovoltaik suria. Untuk sistem yang mempunyai keperluan yang lebih tinggi, bateri asid plumbum yang dikawal selia injap nyahcas dalam, bateri asid plumbum penyerap cecair dalam nyahcas, dll. biasanya digunakan.
Pengawal: Ia menetapkan dan mengawal keadaan pengecasan dan nyahcas bateri, dan mengawal output kuasa komponen sel solar dan bateri kepada beban mengikut permintaan kuasa beban. Ia adalah bahagian kawalan teras keseluruhan sistem. Dengan perkembangan industri fotovoltaik suria, fungsi pengawal menjadi lebih berkuasa, dan terdapat trend untuk mengintegrasikan bahagian kawalan tradisional, penyongsang dan sistem pemantauan. Sebagai contoh, pengawal siri SPP dan SMD AES menyepadukan tiga fungsi di atas.
Penyongsang: Dalam sistem bekalan kuasa fotovoltaik suria, jika terdapat beban AC, maka peranti penyongsang mesti digunakan untuk menukar kuasa DC yang dihasilkan oleh komponen sel suria atau kuasa DC yang dikeluarkan oleh bateri kepada kuasa AC yang diperlukan oleh memuatkan.
Prinsip kerja asas sistem bekalan kuasa fotovoltaik suria adalah untuk mengecas bateri dengan tenaga elektrik yang dijana oleh komponen sel suria di bawah penyinaran matahari, atau secara langsung membekalkan kuasa kepada beban apabila permintaan beban dipenuhi. Jika cahaya matahari tidak mencukupi atau pada waktu malam Bateri membekalkan kuasa kepada beban DC di bawah kawalan pengawal. Untuk sistem fotovoltaik yang mengandungi beban AC, penyongsang perlu ditambah untuk menukar kuasa DC kepada kuasa AC. Aplikasi sistem fotovoltaik datang dalam pelbagai bentuk, tetapi prinsip asasnya tetap sama. Untuk jenis sistem fotovoltaik yang lain, hanya mekanisme kawalan dan komponen sistem berbeza mengikut keperluan sebenar. Jenis sistem fotovoltaik yang berbeza akan diterangkan secara terperinci di bawah.