Fotovoltinė energijos generavimo sistema yra įrenginys, kuris saulės energiją tiesiogiai paverčia elektros energija. Pagal ryšį tarp fotovoltinės sistemos ir tinklo, ją galima suskirstyti į fotovoltinę sistemą, nepriklausomą nuo tinklo, ir su tinklu sujungtą sistemą. Sistema, tiesiogiai jungianti fotovoltinį elementą su apkrova be energijos kaupimo įrenginio viduryje, vadinama tiesioginio ryšio fotovoltine sistema. Šio tipo sistema negali tiekti energijos lietingomis dienomis ir naktį, o akumuliatorius paprastai pridedamas tarp jų. Kadangi fotovoltinę sistemą gana veikia išoriniai veiksniai, paprastai reikia pridėti valdiklį, kad būtų galima sureguliuoti vardinę išėjimo galią, ir pridėti tokias funkcijas kaip valdymo ir apsaugos sistemos.
Fotovoltinės energijos gamybos sistemą iš esmės sudaro keturios dalys: fotovoltinės plokštės, keitikliai, energijos kaupimo įrenginiai ir valdikliai. Energijos kaupimo įrenginiuose paprastai naudojamos baterijos, o dauguma jų praktikoje naudoja švino rūgšties baterijas.
Įvadas į kiekvienos dalies pagrindines funkcijas:
Saulės elementai - sugeria saulės energiją ir šviesos energiją paverčia nuolatine srove.
Valdiklis-valdo akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo gylį, o keičiantis apkrovai reguliuoja keitiklio valdymo signalą.
Akumuliatorius{0}}saugo saulės baterijų pagamintą elektros energiją ir, jei reikia, aprūpina apkrovą nuolatine srove.
Inverteris konvertuoja nuolatinės srovės įvestį į kintamosios srovės išvestį.
Palyginti su tradicinėmis didelės apimties elektrinėmis su aukštos įtampos ir tolimojo perdavimo perdavimu, pagrindiniai nepriklausomos elektros energijos gamybos pranašumai yra: mažesnės investicijos, greita statyba, patikimas elektros tiekimas ir mažos eksploatacijos išlaidos. Svarbus savarankiškos elektrinės privalumas yra tai, kad ji yra arti vartotojų ir nereikalauja aukštos įtampos elektros perdavimo sistemos, o tai gali labai sumažinti investicijas į infrastruktūrą. Be to, mažų generatorių įrengimo vietą lengva rasti, o montavimo laikotarpis labai trumpas, o tai taip pat palanku investicijoms susigrąžinti. Kadangi perdavimo nuostoliai yra daug mažesni nei tradicinės elektros energijos sistemos, nepriklausomos energijos gamybos eksploatacinės sąnaudos yra palyginti mažos.
Kalbant apie energijos tiekimo patikimumą, nepriklausomos elektros energijos gamybos pranašumai taip pat yra akivaizdūs. Aukštos įtampos perdavimo ir skirstymo įrenginiai tradicinėse elektros energijos sistemose yra svarbus veiksnys, turintis įtakos energijos tiekimo patikimumui. Aukštos įtampos linijos ir bokštai yra smarkiai pažeisti stichinių nelaimių, tokių kaip audros, ledas ir sniegas, o nuostoliai gali siekti šimtus milijardų dolerių, o kai kurie vartotojai turi ilgalaikį energijos tiekimą. Pertraukė. Net ir vasarą, kai neįvyks stichinių nelaimių, elektros energijos tiekimas nutrūks dėl perdavimo linijų gedimų.
Saulės fotovoltinės energijos gamyba nereikalauja jokio kuro, neteršia aplinkos ir yra ideali atsinaujinanti švari energija. Fotovoltinės energijos gamybai nereikia didelio žemės ploto, ją galima įrengti ant stogo arba ant daugiaaukščio namo išorinės sienos. Tai lengviausias būdas pasiekti nepriklausomą elektros energijos gamybą. Fotovoltinės energijos gamybos įrenginyje nėra nei besisukančio mechaninio įtaiso, nei cheminės reakcijos įtaiso, o jo valdymas yra paprastesnis nei kitų energijos gamybos būdų.
Fotovoltinės energijos gamyba yra tiesioginis saulės spinduliuotės energijos pavertimas elektros energija naudojant fotovoltinį efektą. Saulės energija yra nestabili. Saulės spinduliuotės intensyvumas toje pačioje vietoje visą laiką tą pačią dieną yra skirtingas. Saulės spinduliuotės intensyvumas saulėtekio ir saulėlydžio metu yra daug mažesnis nei prieš vidurdienį. Skirtingais metų laikais toje pačioje vietoje saulės spinduliuotės intensyvumas yra skirtingas. Vidutinių ir aukštų platumų regionuose saulės spinduliuotės intensyvumas vasarą yra žymiai stipresnis nei žiemą. Saulės energija taip pat yra su pertrūkiais, o tiesioginė saulės spinduliavimo energija labai kinta keičiantis dienai ir nakčiai. Saulės spinduliuotę taip pat labai veikia tokie veiksniai kaip klimatas, sezonas, diena ir naktis. Kad fotovoltinės energijos generavimo galia būtų stabili, būtina turėti energijos kaupimo įrenginius. Be to, saulės elementų ir energijos kaupimo įrenginių išėjimas yra nuolatinė srovė. Norint gauti kintamąją srovę, fotovoltinės energijos gamybos sistemoje turi būti valdiklis ir keitiklis. Atskiros fotovoltinės energijos gamybos pranašumai apibendrinti taip:
1. Atsinaujinantys, neriboti ištekliai, gali tiesiogiai tiekti aukštos kokybės elektros energiją su idealiomis tvaraus vystymosi savybėmis;
2. Jokios taršos, visiškai nulinė emisija – jokios medžiagos ir garso, šviesos, elektros, magnetizmo ir mechaninio triukšmo neišskiriama;
3. Mobili ir lanksti, elektros energijos gamybos sistema pagal poreikį gali būti integruota į modulius, kurie gali būti dideli arba maži ir lengvai plečiami;
4. Išteklių universalumo iš esmės neriboja regionai, tačiau yra skirtumas tarp turtingų ir nepakankamai gausių regionų;
5. Universalumas ir sandėliavimas, elektros energija gali būti lengvai perduodama, naudojama ir saugoma perdavimo linijomis;
6. Ištekliai, energijos gamyba ir elektros suvartojimas yra toje pačioje srityje, o tai gali labai sutaupyti investicijų į nuotolinio elektros perdavimo ir transformavimo įrangą; saulės energijos gamybos sistemos statybos laikotarpis yra trumpas, nes yra modulizuotas, gali būti naudojami net kelių milivatų saulės energijos skaičiuotuvai. , Saulės elektrinės iki dešimčių megavatų; paskirstytos elektros sistemos gali pagerinti visos energetikos sistemos saugumą ir patikimumą, ypač atokiose Kinijos vietovėse ir kalnuotose vietovėse, kur gyventojai gyvena labai išsibarstę ir reikalauja ilgų jungčių prie tinklo. Akivaizdu, kad ekonomiškas ir efektyvus būdas naudoti paskirstytos energijos gamybos technologijas. tiekti elektros energiją gyventojams.
Be to, saulės fotovoltinės energijos gamyba turi savo unikalių savybių:
1. Jokio išsekimo pavojaus;
2. Visiškai švarus (be taršos, už akumuliatoriaus ribų);
3. Neribojamas geografinis išteklių pasiskirstymas;
4. Gali gaminti elektrą šalia elektros panaudojimo vietos;
5. Aukšta energijos kokybė;
6. Vartotojus lengva priimti emociškai
7. Energijai gauti reikia trumpo laiko;
8. Elektros tiekimo sistema veikia patikimai.
