El sistema de generació d'energia fotovoltaica és un dispositiu que converteix directament l'energia solar en energia elèctrica. Segons la relació entre el sistema fotovoltaic i la xarxa, es pot dividir en un sistema fotovoltaic independent de la xarxa i un sistema connectat a la xarxa. Un sistema que connecta directament la cèl·lula fotovoltaica a la càrrega sense un dispositiu d'emmagatzematge d'energia al mig s'anomena sistema fotovoltaic d'acoblament directe. Aquest tipus de sistemes no poden proporcionar energia durant els dies de pluja i a la nit, i se sol afegir una bateria entremig. Com que el sistema fotovoltaic està relativament afectat per factors externs, normalment cal afegir un controlador per ajustar-lo per obtenir la potència nominal de sortida i afegir funcions com ara sistemes de control i protecció.
El sistema de generació d'energia fotovoltaica inclou bàsicament quatre parts: plaques fotovoltaiques, inversors, dispositius d'emmagatzematge d'energia i controladors. Els dispositius d'emmagatzematge d'energia utilitzen generalment bateries, i la majoria d'ells utilitzen bateries de plom-àcid en aplicacions pràctiques.
Introducció a les principals funcions de cada part:
Cèl·lules solars: absorbeixen l'energia solar i converteixen l'energia lumínica en electricitat de corrent continu.
Controlador: controla la profunditat de càrrega i descàrrega de la bateria i ajusta el senyal de control de l'inversor a mesura que canvia la càrrega.
La bateria d'emmagatzematge--emmagatzema l'energia elèctrica produïda pels panells solars i, quan cal, proporciona energia de CC a la càrrega.
L'inversor converteix l'entrada d'alimentació de CC en una sortida de potència de CA.
En comparació amb les centrals elèctriques tradicionals a gran escala amb transmissió d'alta tensió i llarga distància, els principals avantatges de la generació d'energia independent són: menys inversió, construcció ràpida, subministrament d'energia fiable i baixos costos operatius. Un avantatge important d'una central elèctrica autònoma és que està a prop dels usuaris i no requereix un sistema de transmissió d'energia d'alta tensió, cosa que pot reduir molt la inversió en infraestructura. A més, el lloc per instal·lar petits generadors és fàcil de trobar i el període d'instal·lació és molt curt, cosa que també afavoreix la recuperació de la inversió. Com que la pèrdua de transmissió és molt inferior a la del sistema elèctric tradicional, el cost operatiu de la generació d'energia independent és relativament baix.
Pel que fa a la fiabilitat de la font d'alimentació, els avantatges de la generació d'energia independent també són evidents. Les instal·lacions de transmissió i distribució d'alta tensió en els sistemes elèctrics tradicionals són un factor important que afecta la fiabilitat del subministrament d'energia. Les línies i torres d'alta tensió estan greument danyades per desastres naturals com ara tempestes, gel i neu, i la pèrdua pot arribar a centenars de milers de milions de dòlars, i alguns usuaris tenen subministrament d'energia a llarg termini. Interromput. Fins i tot a l'estiu, quan no hi ha catàstrofes naturals, hi haurà talls de llum causats per fallades de la línia de transmissió.
La generació d'energia solar fotovoltaica no requereix combustible, no contamina el medi ambient i és una energia neta renovable ideal. La generació d'energia fotovoltaica no requereix una gran superfície de terreny i es pot instal·lar al terrat o a la paret exterior d'un edifici de gran alçada. És la manera més senzilla d'aconseguir una generació d'energia independent. No hi ha cap dispositiu mecànic giratori ni cap dispositiu de reacció química als equips de generació d'energia fotovoltaica, i la seva gestió és més senzilla que altres mètodes de generació d'energia.
La generació d'energia fotovoltaica és la conversió directa de l'energia de la radiació solar en energia elèctrica mitjançant l'efecte fotovoltaic. L'energia solar és inestable. La intensitat de la radiació solar en un mateix lloc és diferent en tot moment del mateix dia. La intensitat de la radiació solar a l'alba i la posta del sol és molt menor que abans del migdia. La intensitat de la radiació solar és diferent en diferents estacions del mateix lloc. Per a les regions de latitud mitjana i alta, la intensitat de la radiació solar és significativament més forta a l'estiu que a l'hivern. L'energia solar també és intermitent, i l'energia radiant solar directa canvia significativament amb l'alternança del dia i la nit. La radiació solar també es veu molt afectada per factors com el clima, l'estació, el dia i la nit. Per fer estable la potència de generació d'energia fotovoltaica, cal estar equipat amb dispositius d'emmagatzematge d'energia. A més, la sortida de cèl·lules solars i dispositius d'emmagatzematge d'energia és de corrent continu. Per obtenir corrent altern, el sistema de generació d'energia fotovoltaica ha d'estar equipat amb un controlador i un inversor. Els avantatges de la generació d'energia fotovoltaica autònoma es resumeixen a continuació:
1. Els recursos renovables i il·limitats poden produir directament energia elèctrica d'alta qualitat, amb atributs ideals de desenvolupament sostenible;
2. Sense contaminació, absolutament zero emissions, sense emissions de cap material i so, llum, electricitat, magnetisme i soroll mecànic;
3. Mòbil i flexible, el sistema de generació d'energia es pot integrar en mòduls segons sigui necessari, que poden ser grans o petits i fàcils d'ampliar;
4. La universalitat dels recursos bàsicament no està restringida per regió, però hi ha una diferència entre regions riques i poc abundants;
5. Versatilitat i emmagatzematge, l'energia elèctrica es pot transmetre, utilitzar i emmagatzemar fàcilment a través de línies de transmissió;
6. Els recursos, la generació d'energia i el consum d'electricitat es troben a la mateixa àrea, cosa que pot estalviar molt el cost d'inversió dels equips de transmissió i transformació d'energia remota; El període de construcció del sistema de generació d'energia solar és curt, ja que està modularitzat, es pot utilitzar tan petit com uns pocs mil·liwatts de calculadores d'energia solar. , Centrals solars de fins a desenes de megawatts; Els sistemes d'energia distribuïda poden millorar la seguretat i la fiabilitat de tot el sistema energètic, especialment a les zones remotes i les zones muntanyoses de la Xina, on els residents viuen molt dispersos i requereixen connexions llargues a la xarxa. Òbviament, és un mètode econòmic i eficaç per utilitzar la tecnologia de generació d'energia distribuïda per subministrar energia als residents.
A més, la generació d'energia solar fotovoltaica té les seves pròpies característiques úniques:
1. Sense risc d'esgotament;
2. Absolutament net (sense contaminació, fora de la bateria d'emmagatzematge);
3. No està restringit per la distribució geogràfica dels recursos;
4. Pot generar electricitat prop del lloc on s'utilitza l'electricitat;
5. Alta qualitat energètica;
6. Els usuaris són fàcils d'acceptar emocionalment
7. Es necessita poc temps per obtenir energia;
8. El sistema d'alimentació funciona de manera fiable.