Zasada wytwarzania energii słonecznej za pomocą fotowoltaiki to technologia, która bezpośrednio przekształca energię świetlną w energię elektryczną, wykorzystując efekt fotowoltaiczny interfejsu półprzewodnikowego. Kluczowym elementem tej technologii jest ogniwo słoneczne. Ogniwa słoneczne są pakowane i chronione szeregowo, aby utworzyć moduł ogniw słonecznych o dużej powierzchni, a następnie łączone z regulatorem mocy lub podobnym, aby utworzyć urządzenie do wytwarzania energii słonecznej. Cały proces nazywa się systemem wytwarzania energii słonecznej. System wytwarzania energii słonecznej składa się z zestawów ogniw słonecznych, pakietów akumulatorów, regulatorów ładowania i rozładowania, falowników fotowoltaicznych, skrzynek łączeniowych i innego sprzętu.
Dlaczego warto stosować falownik w systemie wytwarzania energii elektrycznej z ogniw fotowoltaicznych?
Falownik to urządzenie, które zamienia prąd stały na prąd przemienny. Ogniwa słoneczne będą generować prąd stały w świetle słonecznym, a prąd stały przechowywany w akumulatorze jest również prądem stałym. Jednak system zasilania prądem stałym ma duże ograniczenia. Obciążenia prądem przemiennym, takie jak lampy fluorescencyjne, telewizory, lodówki i wentylatory elektryczne w życiu codziennym, nie mogą być zasilane prądem stałym. Aby generacja energii fotowoltaicznej była szeroko stosowana w naszym życiu codziennym, niezbędne są falowniki, które mogą zamieniać prąd stały na prąd przemienny.
Jako ważna część wytwarzania energii fotowoltaicznej, falownik fotowoltaiczny jest głównie używany do konwersji prądu stałego generowanego przez moduły fotowoltaiczne na prąd przemienny. Falownik nie tylko ma funkcję konwersji DC-AC, ale także funkcję maksymalizacji wydajności ogniwa słonecznego i funkcję ochrony przed awarią systemu. Poniżej znajduje się krótki wstęp do funkcji automatycznej pracy i wyłączania falownika fotowoltaicznego oraz funkcji kontroli maksymalnej mocy.
1. Funkcja śledzenia maksymalnej mocy
Moc wyjściowa modułu ogniwa słonecznego zmienia się wraz z intensywnością promieniowania słonecznego i temperaturą samego modułu ogniwa słonecznego (temperatura chipa). Ponadto, ponieważ moduł ogniwa słonecznego ma cechę, że napięcie maleje wraz ze wzrostem prądu, istnieje optymalny punkt pracy, w którym można uzyskać maksymalną moc. Intensywność promieniowania słonecznego ulega zmianie, a oczywiście optymalny punkt pracy również ulega zmianie. W odniesieniu do tych zmian punkt pracy modułu ogniwa słonecznego zawsze znajduje się w punkcie maksymalnej mocy, a system zawsze uzyskuje maksymalną moc wyjściową z modułu ogniwa słonecznego. Ta kontrola to kontrola śledzenia maksymalnej mocy. Największą cechą inwerterów do systemów zasilania słonecznego jest to, że zawierają one funkcję śledzenia punktu maksymalnej mocy (MPPT).
2. Automatyczna praca i funkcja zatrzymania
Po wschodzie słońca rano intensywność promieniowania słonecznego stopniowo wzrasta, a moc wyjściowa ogniwa słonecznego również wzrasta. Gdy moc wyjściowa wymagana przez falownik zostanie osiągnięta, falownik automatycznie zaczyna działać. Po rozpoczęciu działania falownik będzie cały czas monitorował moc wyjściową modułu ogniwa słonecznego. Dopóki moc wyjściowa modułu ogniwa słonecznego jest większa niż moc wyjściowa wymagana do pracy falownika, falownik będzie kontynuował pracę; zatrzyma się do zachodu słońca, nawet jeśli jest pochmurno i deszczowo. Falownik może również działać. Gdy moc wyjściowa modułu ogniwa słonecznego stanie się mniejsza, a moc wyjściowa falownika zbliży się do 0, falownik przejdzie w stan czuwania.
Oprócz dwóch funkcji opisanych powyżej, falownik fotowoltaiczny ma również funkcję zapobiegania niezależnej pracy (dla systemu podłączonego do sieci), funkcję automatycznej regulacji napięcia (dla systemu podłączonego do sieci), funkcję wykrywania prądu stałego (dla systemu podłączonego do sieci) i funkcję wykrywania uziemienia prądu stałego (dla systemów podłączonych do sieci) oraz inne funkcje. W systemie wytwarzania energii słonecznej wydajność falownika jest ważnym czynnikiem, który określa pojemność ogniwa słonecznego i pojemność akumulatora.
Czas publikacji: 01-kwi-2023
