سیستم تولید برق فتوولتائیک و چشم انداز توسعه

سیستم های تولید برق فتوولتائیک به سیستم های فتوولتائیک مستقل و سیستم های فتوولتائیک متصل به شبکه تقسیم می شوند.نیروگاه های فتوولتائیک مستقل شامل سیستم های تامین برق روستایی در مناطق دورافتاده، سیستم های تامین برق خانگی خورشیدی، منابع تغذیه سیگنال ارتباطی، حفاظت کاتدی، چراغ های خیابانی خورشیدی و سایر سیستم های تولید برق فتوولتائیک با باتری هایی است که می توانند به طور مستقل کار کنند.
سیستم تولید برق فتوولتائیک متصل به شبکه یک سیستم تولید برق فتوولتائیک است که به شبکه متصل است و برق را به شبکه منتقل می کند.می توان آن را به سیستم های تولید برق متصل به شبکه با و بدون باتری تقسیم کرد.سیستم تولید برق متصل به شبکه با باتری قابل برنامه ریزی است و می تواند بر اساس نیازها در شبکه برق یکپارچه شود یا از آن خارج شود.همچنین عملکرد منبع تغذیه پشتیبان را دارد که می تواند در صورت قطع شدن شبکه برق به دلایلی منبع تغذیه اضطراری را فراهم کند.سیستم های تولید برق متصل به شبکه فتوولتائیک با باتری اغلب در ساختمان های مسکونی نصب می شوند.سیستم‌های تولید برق متصل به شبکه بدون باتری، عملکرد دیسپاچ‌پذیری و توان پشتیبان را ندارند و عموماً روی سیستم‌های بزرگ‌تر نصب می‌شوند.
تجهیزات سیستم
سیستم تولید برق فتوولتائیک از آرایه های سلول خورشیدی، بسته های باتری، کنترل کننده های شارژ و دشارژ، اینورترها، کابینت های توزیع برق AC، سیستم های کنترل ردیابی خورشید و سایر تجهیزات تشکیل شده است.برخی از عملکردهای تجهیزات آن عبارتند از:
PV
هنگامی که نور وجود دارد (خواه نور خورشید باشد یا نور تولید شده توسط سایر روشن کننده ها)، باتری انرژی نور را جذب می کند و انباشته شدن بارهای سیگنال مخالف در هر دو انتهای باتری اتفاق می افتد، یعنی "ولتاژ تولید شده توسط عکس" تولید شده، که "اثر فتوولتائیک" است.تحت تأثیر اثر فتوولتائیک، دو سر سلول خورشیدی نیروی الکتروموتور تولید می‌کنند که انرژی نور را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند که یک وسیله تبدیل انرژی است.سلول های خورشیدی به طور کلی سلول های سیلیکونی هستند که به سه نوع سلول های خورشیدی سیلیکونی تک کریستالی، سلول های خورشیدی سیلیکونی پلی کریستالی و سلول های خورشیدی سیلیکونی آمورف تقسیم می شوند.
بسته باتری
وظیفه آن ذخیره انرژی الکتریکی ساطع شده توسط آرایه سلول خورشیدی در هنگام روشن شدن و تامین برق برای بار در هر زمان است.الزامات اساسی برای بسته باتری مورد استفاده در تولید انرژی سلول خورشیدی عبارتند از: الف.نرخ خود تخلیه کم؛بعمر طولانی؛جقابلیت تخلیه عمیق قوی؛دراندمان شارژ بالا؛ه.تعمیر و نگهداری کمتر یا بدون نیاز به نگهداریf.دمای کار محدوده وسیع;g.قیمت پایین.
دستگاه کنترل
این دستگاهی است که می تواند به طور خودکار از شارژ و تخلیه بیش از حد باتری جلوگیری کند.از آنجایی که تعداد سیکل های شارژ و دشارژ و عمق دشارژ باتری عوامل مهمی در تعیین طول عمر باتری هستند، یک کنترل کننده شارژ و دشارژ که بتواند شارژ یا دشارژ بیش از حد بسته باتری را کنترل کند یک وسیله ضروری است.
معکوس کننده
دستگاهی که جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل می کند.از آنجایی که سلول‌های خورشیدی و باتری‌ها منابع انرژی DC هستند و بار آن یک بار AC است، اینورتر ضروری است.با توجه به حالت عملکرد، اینورترها را می توان به اینورترهای عملکرد مستقل و اینورترهای متصل به شبکه تقسیم کرد.اینورترهای مستقل در سیستم های برق سلول خورشیدی مستقل برای تامین بارهای مستقل استفاده می شوند.اینورترهای متصل به شبکه برای سیستم های تولید انرژی سلول خورشیدی متصل به شبکه استفاده می شوند.اینورتر را می توان با توجه به شکل موج خروجی به اینورتر موج مربعی و اینورتر موج سینوسی تقسیم کرد.اینورتر موج مربعی دارای مدار ساده و کم هزینه است، اما دارای یک جزء هارمونیک بزرگ است.به طور کلی در سیستم های زیر چند صد وات و با نیازهای هارمونیک کم استفاده می شود.اینورترهای موج سینوسی گران هستند، اما می توانند برای بارهای مختلف اعمال شوند.
سامانه ی ردیابی
در مقایسه با سیستم تولید برق خورشیدی فتوولتائیک در یک مکان ثابت، خورشید هر روز در چهار فصل از سال طلوع و غروب می کند و زاویه تابش خورشید همیشه تغییر می کند.اگر پنل خورشیدی همیشه بتواند رو به خورشید باشد، راندمان تولید برق بهبود می یابد.رسیدن به بهترین شرایطسیستم‌های کنترل ردیابی خورشید که معمولاً در جهان استفاده می‌شوند، همگی باید زاویه تابش خورشید را در زمان‌های مختلف هر روز از سال با توجه به طول و عرض جغرافیایی نقطه قرارگیری محاسبه کنند و موقعیت خورشید را در هر زمان از سال ذخیره کنند. در PLC، کامپیوتر تک تراشه یا نرم افزار کامپیوتری.یعنی با محاسبه موقعیت خورشید برای رسیدن به ردیابی.از نظریه داده های کامپیوتری استفاده می شود که به داده ها و تنظیمات مناطق طول و عرض جغرافیایی زمین نیاز دارد.پس از نصب، جابجایی یا جداسازی آن ناخوشایند است.پس از هر حرکت، داده ها باید تنظیم مجدد شوند و پارامترهای مختلف باید تنظیم شوند.اصل، مدار، فناوری، تجهیزات پیچیده، افراد غیرحرفه ای نمی توانند آن را به طور معمولی کار کنند.یک شرکت تولید برق فتوولتائیک خورشیدی در هبی به طور انحصاری یک سیستم هوشمند ردیابی خورشید را توسعه داده است که در جهان پیشرو، کم هزینه، آسان برای استفاده است، نیازی به محاسبه اطلاعات موقعیت خورشید در مکان‌های مختلف ندارد، نرم‌افزاری ندارد و می‌تواند دقیق باشد. ردیابی خورشید در دستگاه های تلفن همراه در هر زمان و هر مکان.این سیستم اولین ردیاب موقعیت یابی فضای خورشیدی در چین است که به هیچ وجه از نرم افزار کامپیوتری استفاده نمی کند.سطح بین المللی پیشرو دارد و محدود به شرایط جغرافیایی و خارجی نیست.می توان آن را به طور معمول در محدوده دمای محیط -50 تا 70 درجه سانتی گراد استفاده کرد.دقت ردیابی می تواند به ± 0.001 درجه برسد، دقت ردیابی خورشید را به حداکثر برساند، ردیابی به موقع را کاملاً درک کند و استفاده از انرژی خورشیدی را به حداکثر برساند.می توان آن را به طور گسترده در مکان هایی که انواع مختلفی از تجهیزات نیاز به استفاده از ردیابی خورشید دارند استفاده کرد.ردیاب خورشیدی خودکار مقرون به صرفه، عملکرد پایدار، ساختار معقول، دقیق در ردیابی و راحت و آسان برای استفاده است.سیستم تولید برق خورشیدی مجهز به ردیاب خورشیدی هوشمند را روی خودروهای پرسرعت، قطارها، وسایل نقلیه اضطراری ارتباطی، وسایل نقلیه نظامی ویژه، کشتی‌های جنگی یا کشتی‌ها، بدون توجه به اینکه سیستم به کجا می‌رود، نحوه چرخش، دور زدن، ردیاب هوشمند خورشیدی نصب کنید. همه می توانند اطمینان حاصل کنند که قسمت ردیابی مورد نیاز دستگاه رو به خورشید است!
نحوه کار ویرایش پخش
تولید برق فتوولتائیک فناوری است که مستقیماً انرژی نور را با استفاده از اثر فتوولتائیک رابط نیمه هادی به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.عنصر کلیدی این فناوری سلول خورشیدی است.پس از اینکه سلول های خورشیدی به صورت سری متصل شدند، می توان آنها را بسته بندی و محافظت کرد تا یک ماژول سلول خورشیدی با مساحت بزرگ را تشکیل دهد و سپس با کنترل کننده های برق و سایر اجزا ترکیب شود تا یک دستگاه تولید برق فتوولتائیک را تشکیل دهد.
ماژول فتوولتائیک خورشیدی نور مستقیم خورشید را به جریان مستقیم تبدیل می کند و رشته های فتوولتائیک به طور موازی از طریق جعبه ترکیب کننده DC به کابین توزیع برق DC متصل می شوند.به کابینت توزیع برق AC و مستقیماً از طریق کابینت توزیع برق AC وارد سمت کاربر می شود.
راندمان سلول های سیلیکونی کریستالی داخلی حدود 10 تا 13 درصد (باید حدود 14 تا 17 درصد باشد) و راندمان محصولات مشابه خارجی حدود 12 تا 14 درصد است.پنل خورشیدی متشکل از یک یا چند سلول خورشیدی ماژول فتوولتائیک نامیده می شود.محصولات تولید برق فتوولتائیک عمدتاً در سه جنبه مورد استفاده قرار می‌گیرند: اول، تأمین برق برای مواقع بدون برق، عمدتاً برای تأمین برق برای زندگی و تولید ساکنان در مناطق وسیع بدون برق، و همچنین منبع تغذیه رله مایکروویو، منبع تغذیه ارتباطی و غیره. علاوه بر این، شامل برخی از منابع تغذیه موبایل و منبع تغذیه پشتیبان نیز می شود.دوم، محصولات الکترونیکی روزانه خورشیدی، مانند شارژرهای خورشیدی مختلف، چراغ های خیابان خورشیدی و چراغ های چمن خورشیدی.سوم، تولید برق متصل به شبکه، که به طور گسترده در کشورهای توسعه یافته اجرا شده است.تولید برق متصل به شبکه کشور من هنوز آغاز نشده است، با این حال، بخشی از برق مورد استفاده برای المپیک 2008 پکن از انرژی خورشیدی و باد تامین خواهد شد.
در تئوری، فناوری تولید برق فتوولتائیک را می توان در هر موقعیتی که نیاز به برق دارد، استفاده کرد، از فضاپیما گرفته تا برق خانگی، به بزرگی نیروگاه های مگاواتی، به اندازه اسباب بازی ها، منابع انرژی فتوولتائیک در همه جا وجود دارد.اساسی ترین اجزای تولید برق فتوولتائیک خورشیدی سلول های خورشیدی (ورق) شامل سیلیکون مونو کریستال، سیلیکون پلی کریستال، سیلیکون آمورف و سلول های لایه نازک است.در این میان، باتری های مونو کریستال و پلی کریستال بیشترین استفاده را دارند و باتری های آمورف در برخی از سیستم های کوچک و منابع برق کمکی برای ماشین حساب ها استفاده می شوند.راندمان سلول های سیلیکونی کریستالی داخلی چین حدود 10 تا 13 درصد و راندمان محصولات مشابه در دنیا حدود 12 تا 14 درصد است.پنل خورشیدی متشکل از یک یا چند سلول خورشیدی ماژول فتوولتائیک نامیده می شود.