ระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์และแนวโน้มการพัฒนา

ระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบ่งออกเป็นระบบโซลาร์เซลล์อิสระและระบบโซลาร์เซลล์ที่เชื่อมต่อกับกริดสถานีไฟฟ้าโซลาร์เซลล์อิสระประกอบด้วยระบบจ่ายไฟของหมู่บ้านในพื้นที่ห่างไกล ระบบจ่ายไฟพลังงานแสงอาทิตย์ในครัวเรือน แหล่งจ่ายไฟสัญญาณสื่อสาร การป้องกันแคโทดิก ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ และระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์อื่นๆ พร้อมแบตเตอรี่ที่สามารถทำงานได้อย่างอิสระ
ระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ที่เชื่อมต่อกับกริดคือระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ที่เชื่อมต่อกับกริดและส่งกระแสไฟฟ้าไปยังกริดสามารถแบ่งออกเป็นระบบผลิตไฟฟ้าแบบเชื่อมต่อกริดที่มีและไม่มีแบตเตอรี่ระบบผลิตไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับกริดพร้อมแบตเตอรี่สามารถกำหนดเวลาได้และสามารถรวมเข้ากับหรือถอนออกจากกริดไฟฟ้าได้ตามความต้องการนอกจากนี้ยังมีฟังก์ชั่นของแหล่งจ่ายไฟสำรอง ซึ่งสามารถจ่ายไฟฉุกเฉินเมื่อกริดไฟฟ้าถูกตัดด้วยเหตุผลบางประการระบบผลิตไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าโซลาร์เซลล์พร้อมแบตเตอรี่มักจะติดตั้งในอาคารที่พักอาศัยระบบผลิตไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับกริดโดยไม่มีแบตเตอรี่ไม่มีฟังก์ชันการจ่ายไฟและพลังงานสำรอง และโดยทั่วไปจะติดตั้งในระบบขนาดใหญ่กว่า
อุปกรณ์ระบบ
ระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ประกอบด้วยแผงโซลาร์เซลล์ ชุดแบตเตอรี่ ตัวควบคุมการประจุและการคายประจุ อินเวอร์เตอร์ ตู้จ่ายไฟฟ้ากระแสสลับ ระบบควบคุมการติดตามดวงอาทิตย์ และอุปกรณ์อื่นๆฟังก์ชั่นอุปกรณ์บางอย่างคือ:
PV
เมื่อมีแสง (ไม่ว่าจะเป็นแสงแดดหรือแสงที่เกิดจากแสงอื่นๆ) แบตเตอรี่จะดูดซับพลังงานแสง และการสะสมของประจุสัญญาณตรงข้ามจะเกิดขึ้นที่ปลายทั้งสองของแบตเตอรี่ นั่นคือ "แรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากภาพถ่าย" คือ ที่สร้างขึ้นซึ่งเป็น "เอฟเฟกต์เซลล์แสงอาทิตย์"ภายใต้การทำงานของโฟโตโวลตาอิกเอฟเฟกต์ ปลายทั้งสองด้านของเซลล์แสงอาทิตย์จะสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้า ซึ่งจะแปลงพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้า ซึ่งเป็นอุปกรณ์แปลงพลังงานเซลล์แสงอาทิตย์โดยทั่วไปเป็นเซลล์ซิลิกอนซึ่งแบ่งออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่ เซลล์แสงอาทิตย์แบบโมโนคริสตัลไลน์ซิลิคอน เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดโพลีคริสตัลไลน์ซิลิคอน และเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดอะมอร์ฟัสซิลิคอน
ชุดแบตเตอรี่
หน้าที่ของมันคือเก็บพลังงานไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาจากแผงโซล่าเซลล์เมื่อมีแสงสว่างและจ่ายไฟให้กับโหลดได้ตลอดเวลาข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับชุดแบตเตอรี่ที่ใช้ในการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์คือ:อัตราการปลดปล่อยตัวเองต่ำข.อายุการใช้งานยาวนานค.ความสามารถในการระบายลึกที่แข็งแกร่งง.ประสิทธิภาพการชาร์จสูงอีบำรุงรักษาน้อยหรือไม่ต้องบำรุงรักษาฉ.อุณหภูมิในการทำงาน ช่วงกว้าง;กรัมราคาถูก.
อุปกรณ์ควบคุม
เป็นอุปกรณ์ที่สามารถป้องกันการชาร์จแบตเตอรี่เกินและการคายประจุเกินโดยอัตโนมัติเนื่องจากจำนวนรอบของการชาร์จและการคายประจุและความลึกของการคายประจุของแบตเตอรี่เป็นปัจจัยสำคัญในการกำหนดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ ตัวควบคุมการประจุและการคายประจุที่สามารถควบคุมการประจุมากเกินไปหรือการคายประจุเกินของแบตเตอรี่จึงเป็นอุปกรณ์ที่จำเป็น
อินเวอร์เตอร์
อุปกรณ์ที่แปลงไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับเนื่องจากเซลล์แสงอาทิตย์และแบตเตอรี่เป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง และโหลดเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ อินเวอร์เตอร์จึงมีความจำเป็นตามโหมดการทำงาน อินเวอร์เตอร์สามารถแบ่งออกเป็นอินเวอร์เตอร์ที่ทำงานอิสระและอินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับกริดอินเวอร์เตอร์แบบสแตนด์อะโลนใช้ในระบบไฟฟ้าเซลล์แสงอาทิตย์แบบสแตนด์อะโลนเพื่อจ่ายไฟให้กับโหลดแบบสแตนด์อโลนอินเวอร์เตอร์แบบเชื่อมต่อกริดใช้สำหรับระบบผลิตไฟฟ้าเซลล์แสงอาทิตย์แบบเชื่อมต่อกริดอินเวอร์เตอร์สามารถแบ่งออกเป็นอินเวอร์เตอร์คลื่นสี่เหลี่ยมและอินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์ตามรูปคลื่นเอาต์พุตอินเวอร์เตอร์แบบคลื่นสี่เหลี่ยมมีวงจรที่เรียบง่ายและต้นทุนต่ำ แต่มีส่วนประกอบฮาร์มอนิกขนาดใหญ่โดยทั่วไปจะใช้ในระบบที่ต่ำกว่าหลายร้อยวัตต์และมีความต้องการฮาร์มอนิกต่ำอินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์มีราคาแพง แต่สามารถนำไปใช้กับโหลดต่างๆ ได้
ระบบติดตาม
เมื่อเปรียบเทียบกับระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์แบบติดตั้งที่ตำแหน่งคงที่ ดวงอาทิตย์ขึ้นและตกทุกวันในสี่ฤดูกาลของปี และมุมส่องสว่างของดวงอาทิตย์เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาหากแผงเซลล์แสงอาทิตย์สามารถหันเข้าหาดวงอาทิตย์ได้ ประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าก็จะดีขึ้นถึงสภาพที่ดีที่สุดระบบควบคุมติดตามดวงอาทิตย์ที่ใช้กันทั่วไปในโลกล้วนต้องคำนวณมุมของดวงอาทิตย์ ณ เวลาต่างๆ ในแต่ละวันของปีตามละติจูดและลองจิจูดของจุดวาง และเก็บ ตำแหน่งดวงอาทิตย์ในแต่ละช่วงเวลาของปี ใน PLC คอมพิวเตอร์ชิปตัวเดียว หรือซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์นั่นคือการคำนวณตำแหน่งของดวงอาทิตย์เพื่อให้เกิดการติดตามมีการใช้ทฤษฎีข้อมูลคอมพิวเตอร์ซึ่งต้องใช้ข้อมูลและการตั้งค่าของภูมิภาคละติจูดและลองจิจูดของโลกเมื่อติดตั้งแล้วจะไม่สะดวกในการเคลื่อนย้ายหรือถอดประกอบหลังจากการย้ายแต่ละครั้ง จะต้องรีเซ็ตข้อมูลและต้องปรับพารามิเตอร์ต่างๆหลักการ, วงจร, เทคโนโลยี, อุปกรณ์ที่ซับซ้อนและไม่ใช่มืออาชีพไม่สามารถใช้งานแบบลวกๆได้บริษัทผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ในมณฑลเหอเป่ย์ได้พัฒนาระบบติดตามดวงอาทิตย์อัจฉริยะโดยเฉพาะซึ่งเป็นผู้นำระดับโลก ต้นทุนต่ำ ใช้งานง่าย ไม่ต้องคำนวณข้อมูลตำแหน่งของดวงอาทิตย์ในที่ต่างๆ ไม่มีซอฟต์แวร์ และสามารถทำได้อย่างแม่นยำ ติดตามดวงอาทิตย์บนอุปกรณ์เคลื่อนที่ได้ทุกที่ทุกเวลาระบบดังกล่าวเป็นเครื่องติดตามตำแหน่งอวกาศพลังงานแสงอาทิตย์เครื่องแรกในจีนที่ไม่ได้ใช้ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์เลยมีระดับชั้นนำในระดับสากลและไม่ถูกจำกัดด้วยสภาพทางภูมิศาสตร์และภายนอกสามารถใช้งานได้ตามปกติในช่วงอุณหภูมิแวดล้อม -50°C ถึง 70°C;ความแม่นยำในการติดตามสามารถเข้าถึง ±0.001° เพิ่มความแม่นยำในการติดตามดวงอาทิตย์สูงสุด รับรู้การติดตามอย่างทันท่วงที และเพิ่มการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ให้เกิดประโยชน์สูงสุดสามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในสถานที่ที่อุปกรณ์ประเภทต่างๆจำเป็นต้องใช้การติดตามดวงอาทิตย์เครื่องติดตามดวงอาทิตย์อัตโนมัติมีราคาไม่แพง มีเสถียรภาพในการทำงาน มีโครงสร้างที่เหมาะสม มีความแม่นยำในการติดตาม สะดวกและใช้งานง่ายติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์พร้อมตัวติดตามดวงอาทิตย์อัจฉริยะบนรถยนต์ความเร็วสูง รถไฟ ยานพาหนะสื่อสารฉุกเฉิน ยานพาหนะทางทหารพิเศษ เรือรบ หรือเรือ ไม่ว่าระบบจะไปทางไหน เลี้ยวอย่างไร เลี้ยวอย่างไร ตัวติดตามดวงอาทิตย์อัจฉริยะ ทุกคนสามารถมั่นใจได้ว่าส่วนการติดตามที่จำเป็นของอุปกรณ์หันเข้าหาดวงอาทิตย์!
มันทำงานอย่างไรแก้ไขการออกอากาศ
การผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์เป็นเทคโนโลยีที่แปลงพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรงโดยใช้ผลจากเซลล์แสงอาทิตย์ของอินเทอร์เฟซเซมิคอนดักเตอร์องค์ประกอบสำคัญของเทคโนโลยีนี้คือเซลล์แสงอาทิตย์หลังจากเชื่อมต่อเซลล์แสงอาทิตย์เป็นอนุกรมแล้ว เซลล์เหล่านี้สามารถบรรจุและป้องกันเพื่อสร้างโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีพื้นที่ขนาดใหญ่ จากนั้นจึงรวมกับตัวควบคุมพลังงานและส่วนประกอบอื่นๆ เพื่อสร้างอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์
โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์แปลงแสงอาทิตย์โดยตรงเป็นไฟฟ้ากระแสตรง และสายไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จะต่อขนานกับตู้จ่ายไฟฟ้ากระแสตรงผ่านกล่องรวมไฟกระแสตรงเข้ากับตู้จ่ายไฟ AC และเข้าด้านผู้ใช้โดยตรงผ่านตู้จ่ายไฟ AC
ประสิทธิภาพของเซลล์ซิลิกอนผลึกในประเทศอยู่ที่ประมาณ 10 ถึง 13% (ควรอยู่ที่ประมาณ 14% ถึง 17%) และประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ต่างประเทศที่คล้ายกันอยู่ที่ประมาณ 12 ถึง 14%แผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ประกอบด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ตั้งแต่หนึ่งเซลล์ขึ้นไปเรียกว่าโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ผลิตภัณฑ์ผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ส่วนใหญ่จะใช้ในสามด้าน: ประการแรก เพื่อให้พลังงานสำหรับโอกาสที่ไม่มีพลังงาน ส่วนใหญ่เพื่อให้พลังงานสำหรับการอยู่อาศัยและการผลิตของผู้อยู่อาศัยในพื้นที่ที่ไม่มีไฟฟ้าขนาดใหญ่ เช่นเดียวกับแหล่งจ่ายไฟไมโครเวฟรีเลย์ แหล่งจ่ายไฟสื่อสาร ฯลฯ นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์จ่ายไฟเคลื่อนที่และแหล่งจ่ายไฟสำรองบางรุ่นสอง ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์พลังงานแสงอาทิตย์ทุกวัน เช่นเครื่องชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ต่าง ๆ ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ และไฟสนามหญ้าพลังงานแสงอาทิตย์ประการที่สาม การผลิตไฟฟ้าแบบเชื่อมต่อกับกริด ซึ่งถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในประเทศที่พัฒนาแล้วการผลิตไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับกริดในประเทศของฉันยังไม่ได้เริ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม ส่วนหนึ่งของไฟฟ้าที่ใช้สำหรับการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกที่ปักกิ่งในปี 2551 จะมาจากพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม
ตามทฤษฎีแล้ว เทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์สามารถใช้ได้ในทุกโอกาสที่ต้องการพลังงาน ตั้งแต่ยานอวกาศ ไปจนถึงไฟฟ้าในครัวเรือน ขนาดใหญ่เท่ากับสถานีไฟฟ้าเมกะวัตต์ ขนาดเล็กเท่าของเล่น แหล่งพลังงานไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์มีอยู่ทุกที่ส่วนประกอบพื้นฐานที่สุดของการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์คือเซลล์แสงอาทิตย์ (แผ่น) ซึ่งรวมถึงโมโนคริสตัลไลน์ซิลิคอน โพลีคริสตัลไลน์ซิลิคอน อะมอร์ฟัสซิลิกอน และเซลล์ฟิล์มบางในหมู่พวกเขา แบตเตอรี่แบบโมโนคริสตัลไลน์และโพลีคริสตัลไลน์ถูกใช้มากที่สุด และแบตเตอรี่แบบอสัณฐานถูกใช้ในระบบขนาดเล็กบางระบบและแหล่งพลังงานเสริมสำหรับเครื่องคิดเลขประสิทธิภาพของเซลล์ซิลิกอนผลึกในประเทศของจีนอยู่ที่ประมาณ 10 ถึง 13% และประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ที่คล้ายคลึงกันในโลกอยู่ที่ประมาณ 12 ถึง 14%แผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ประกอบด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ตั้งแต่หนึ่งเซลล์ขึ้นไปเรียกว่าโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์