Sistem fotovoltaik

Sistem fotovoltaik umumnya dibagi menjadi sistem independen, sistem yang terhubung ke jaringan, dan sistem hibrida.Menurut bentuk penerapannya, skala penerapannya dan jenis bebannya, sistem fotovoltaik surya dapat dibagi menjadi enam jenis.

pengenalan sistem

Menurut bentuk aplikasi, skala aplikasi dan jenis beban sistem fotovoltaik surya, sistem catu daya fotovoltaik harus dibagi menjadi lebih detail.Sistem fotovoltaik juga dapat dibagi lagi menjadi enam jenis berikut: sistem catu daya surya kecil (DC Kecil);sistem DC sederhana (DC Sederhana);sistem catu daya surya besar (DC Besar);Sistem catu daya AC dan DC (AC/DC);Sistem yang terhubung ke jaringan (Utility Grid Connect);sistem catu daya hibrida (Hybrid);sistem hibrida yang terhubung ke jaringan.Prinsip kerja dan karakteristik masing-masing sistem dijelaskan di bawah ini.

sistem pasokan listrik

Ciri-ciri sistem catu daya surya kecil adalah hanya terdapat beban DC pada sistem dan daya beban relatif kecil, keseluruhan sistem memiliki struktur sederhana dan mudah dioperasikan.Kegunaan utamanya adalah sistem rumah tangga umum, berbagai produk DC sipil dan peralatan hiburan terkait.Misalnya, di wilayah barat negara saya, sistem fotovoltaik jenis ini sudah banyak digunakan, dan bebannya adalah lampu DC, yang digunakan untuk mengatasi masalah penerangan rumah tangga di daerah tanpa listrik.

sistem DC

Ciri khas sistem ini adalah beban pada sistem merupakan beban DC dan tidak ada persyaratan khusus mengenai waktu penggunaan beban tersebut.Beban ini terutama digunakan pada siang hari, jadi tidak ada baterai yang digunakan dalam sistem, dan tidak diperlukan pengontrol.Sistem memiliki struktur yang sederhana dan dapat digunakan secara langsung.Modul fotovoltaik menyuplai daya ke beban, menghilangkan proses penyimpanan dan pelepasan energi di baterai, serta kehilangan energi di pengontrol, dan meningkatkan efisiensi pemanfaatan energi.Hal ini biasa digunakan dalam sistem pompa air PV, beberapa peralatan listrik sementara di siang hari dan beberapa fasilitas wisata.Gambar 1 menunjukkan sistem pompa DC PV sederhana.Sistem ini telah banyak digunakan di negara-negara berkembang dimana tidak ada air keran murni untuk minum, dan telah menghasilkan manfaat sosial yang baik.

Sistem tenaga surya skala besar

Dibandingkan dengan kedua sistem fotovoltaik di atas, sistem fotovoltaik bertenaga surya skala besar masih cocok untuk sistem tenaga DC, namun sistem fotovoltaik surya jenis ini biasanya memiliki daya beban yang besar.Untuk memastikan pasokan daya yang stabil ke beban, skala sistemnya juga besar, dan perlu dilengkapi dengan modul fotovoltaik yang lebih banyak dan paket baterai yang lebih besar.Bentuk penerapan umum termasuk komunikasi, telemetri, pasokan listrik peralatan pemantauan, pasokan listrik terpusat di daerah pedesaan, mercusuar suar, lampu jalan, dll. Bentuk ini digunakan di beberapa pembangkit listrik fotovoltaik pedesaan yang dibangun di beberapa daerah tanpa listrik di sebelah barat negara saya. negara, dan stasiun pangkalan komunikasi yang dibangun oleh China Mobile dan China Unicom di daerah terpencil tanpa jaringan listrik juga menggunakan sistem fotovoltaik ini untuk pasokan listrik.Seperti proyek stasiun pangkalan komunikasi di Wanjiazhai, Shanxi.

Sistem catu daya AC dan DC

Berbeda dari ketiga sistem fotovoltaik surya di atas, sistem fotovoltaik ini dapat menyediakan daya untuk beban DC dan AC secara bersamaan, dan memiliki lebih banyak inverter daripada ketiga sistem di atas dalam hal struktur sistem, yang digunakan untuk mengubah daya DC menjadi AC daya untuk memenuhi kebutuhan kebutuhan beban AC.Biasanya konsumsi daya beban sistem seperti itu juga relatif besar, sehingga skala sistemnya juga relatif besar.Ini digunakan di beberapa stasiun pangkalan komunikasi dengan beban AC dan DC dan pembangkit listrik fotovoltaik lainnya dengan beban AC dan DC.

Sistem yang terhubung ke jaringan

Fitur terbesar dari sistem fotovoltaik surya ini adalah arus searah yang dihasilkan oleh susunan fotovoltaik diubah menjadi arus bolak-balik yang memenuhi persyaratan jaringan listrik melalui inverter yang terhubung ke jaringan dan kemudian dihubungkan langsung ke jaringan listrik.Di luar beban, kelebihan daya diumpankan kembali ke jaringan listrik.Pada hari hujan atau malam hari, ketika rangkaian fotovoltaik tidak menghasilkan listrik atau listrik yang dihasilkan tidak dapat memenuhi kebutuhan beban, maka rangkaian tersebut ditenagai oleh jaringan listrik.Karena energi listrik langsung dimasukkan ke jaringan listrik, konfigurasi baterai dihilangkan, dan proses penyimpanan dan pelepasan baterai dihemat.Namun, inverter khusus yang terhubung ke jaringan diperlukan dalam sistem untuk memastikan bahwa daya keluaran memenuhi persyaratan daya jaringan untuk tegangan, frekuensi, dan indikator lainnya.Karena masalah efisiensi inverter, masih ada sejumlah energi yang hilang.Sistem seperti ini sering kali dapat menggunakan daya utilitas dan serangkaian modul PV surya secara paralel sebagai sumber daya untuk beban AC lokal.Tingkat kekurangan daya beban di seluruh sistem berkurang.Selain itu, sistem PV yang terhubung ke jaringan listrik dapat berperan dalam regulasi puncak jaringan listrik publik.Sesuai dengan karakteristik sistem yang terhubung ke jaringan, Soying Electric telah berhasil mengembangkan inverter yang terhubung ke jaringan surya beberapa tahun lalu, yang dirancang khusus untuk mendaur ulang energi listrik dengan berbagai keuntungan dan kerugian.Kemajuan besar telah dicapai, dan serangkaian kesulitan teknis telah diatasi pada sistem yang terhubung dengan jaringan listrik.

Sistem pasokan campuran

Selain rangkaian modul fotovoltaik surya yang digunakan pada sistem fotovoltaik surya ini, juga digunakan generator minyak sebagai sumber listrik cadangan.Tujuan penggunaan sistem catu daya hibrida adalah untuk memanfaatkan keunggulan berbagai teknologi pembangkit listrik secara komprehensif dan menghindari kekurangannya masing-masing.Misalnya, keuntungan dari sistem fotovoltaik independen yang disebutkan di atas adalah lebih sedikit perawatan, dan kerugiannya adalah keluaran energinya bergantung pada cuaca dan tidak stabil.

Sistem catu daya hibrida yang menggunakan kombinasi generator diesel dan rangkaian fotovoltaik dapat menyediakan energi yang tidak bergantung pada cuaca dibandingkan dengan sistem energi tunggal yang berdiri sendiri.

Sistem pasokan campuran yang terhubung ke jaringan

Dengan berkembangnya industri optoelektronik surya, sistem catu daya hibrida yang terhubung ke jaringan listrik yang dapat memanfaatkan rangkaian modul fotovoltaik surya, listrik utilitas, dan generator minyak cadangan secara komprehensif telah muncul.Sistem semacam ini biasanya mengintegrasikan pengontrol dan inverter, menggunakan chip komputer untuk mengontrol sepenuhnya pengoperasian seluruh sistem, menggunakan berbagai sumber energi secara komprehensif untuk mencapai kondisi kerja terbaik, dan juga dapat menggunakan baterai untuk lebih meningkatkan daya beban sistem. tingkat jaminan pasokan, seperti sistem inverter SMD AES.Sistem dapat menyediakan daya yang mumpuni untuk beban lokal dan dapat bekerja sebagai UPS online (Uninterruptible Power Supply).Daya juga dapat disuplai atau diperoleh dari jaringan listrik.Mode kerja sistem biasanya bekerja secara paralel dengan tenaga komersial dan tenaga surya.Untuk beban lokal, jika daya yang dihasilkan oleh modul fotovoltaik cukup untuk digunakan oleh beban tersebut, maka akan langsung menggunakan daya yang dihasilkan oleh modul fotovoltaik untuk menyuplai kebutuhan beban tersebut.Jika daya yang dihasilkan oleh modul fotovoltaik melebihi kebutuhan beban langsung, kelebihan daya tersebut juga dapat dikembalikan ke jaringan listrik;jika daya yang dihasilkan oleh modul fotovoltaik tidak mencukupi, daya utilitas akan diaktifkan secara otomatis, dan daya utilitas akan digunakan untuk memenuhi kebutuhan beban lokal.Ketika konsumsi daya beban kurang dari 60% dari kapasitas listrik terukur inverter SMD, listrik akan secara otomatis mengisi daya baterai untuk memastikan bahwa baterai berada dalam kondisi mengambang untuk waktu yang lama;jika listrik mati, yaitu listrik mati atau listrik mati. Jika kualitasnya tidak memenuhi standar, sistem akan secara otomatis memutus aliran listrik dan beralih ke mode kerja independen, dan daya AC yang dibutuhkan oleh beban akan disediakan. oleh baterai dan inverter.Setelah sumber listrik kembali normal, yaitu tegangan dan frekuensi kembali ke keadaan normal yang disebutkan di atas, sistem akan memutuskan sambungan baterai, beralih ke mode terhubung ke jaringan, dan menyuplai daya dari sumber listrik.Dalam beberapa sistem catu daya hibrid yang terhubung ke jaringan, fungsi pemantauan sistem, kontrol, dan akuisisi data juga dapat diintegrasikan ke dalam chip kontrol.Komponen inti dari sistem tersebut adalah pengontrol dan inverter.

Sistem Fotovoltaik Off-Grid

Sistem pembangkit listrik fotovoltaik off-grid adalah jenis sumber listrik baru yang menghasilkan listrik dari modul fotovoltaik, mengatur pengisian dan pengosongan baterai melalui pengontrol, dan menyediakan energi listrik ke beban DC atau beban AC melalui inverter. .Ini banyak digunakan di dataran tinggi, pulau-pulau, daerah pegunungan terpencil dan operasi lapangan dengan lingkungan yang keras.Ini juga dapat digunakan sebagai catu daya untuk stasiun pangkalan komunikasi, kotak lampu iklan, lampu jalan, dll. Sistem pembangkit listrik fotovoltaik memanfaatkan energi alam yang tidak ada habisnya, yang secara efektif dapat mengurangi konflik permintaan di daerah yang kekurangan listrik dan memecahkan masalah pasokan listrik. kehidupan dan komunikasi di daerah terpencil.Memperbaiki lingkungan ekologi global dan mendorong pembangunan manusia yang berkelanjutan.

Fungsi sistem

Panel fotovoltaik adalah komponen pembangkit listrik.Pengontrol fotovoltaik menyesuaikan dan mengontrol energi listrik yang dihasilkan.Di satu sisi, energi yang disesuaikan dikirim ke beban DC atau beban AC, dan di sisi lain, kelebihan energi dikirim ke baterai untuk disimpan.Ketika listrik yang dihasilkan tidak dapat memenuhi kebutuhan beban Saat pengontrol mengirimkan daya dari baterai ke beban.Setelah baterai terisi penuh, pengontrol harus mengontrol baterai agar tidak diisi daya secara berlebihan.Ketika energi listrik yang disimpan dalam baterai habis, pengontrol harus mengontrol baterai agar tidak habis secara berlebihan untuk melindungi baterai.Bila kinerja pengontrol kurang baik maka akan sangat mempengaruhi masa pakai baterai dan pada akhirnya mempengaruhi keandalan sistem.Tugas baterai adalah menyimpan energi agar beban dapat menyala pada malam hari atau saat hujan.Inverter bertanggung jawab untuk mengubah daya DC menjadi daya AC untuk digunakan oleh beban AC.