Cấu trúc và nguyên lý làm việc của hệ thống cung cấp năng lượng mặt trời là gì?

Với sự hỗ trợ của nhiều chính sách khác nhau, đà phát triển của ngành năng lượng mới rất tốt, tôi tin rằng bạn cũng rất tò mò về kiến ​​thức này nên bài Xiaobian tiếp theo sẽ hướng dẫn bạn xem cấu trúc và nguyên lý hoạt động của ngành hệ thống cung cấp năng lượng mặt trời?
1. Nguyên lý sản xuất điện năng lượng mặt trời
Hệ thống phát điện năng lượng mặt trời chủ yếu bao gồm: mô-đun pin mặt trời (mảng), bộ điều khiển, pin, biến tần, tải chiếu sáng của người dùng, v.v. Mô-đun pin mặt trời và pin là hệ thống điện, bộ điều khiển và biến tần là hệ thống điều khiển và bảo vệ, và tải là thiết bị đầu cuối hệ thống
1.1 Hệ thống cung cấp điện năng lượng mặt trời
Pin mặt trời và ắc quy tạo thành đơn vị năng lượng của hệ thống nên hiệu suất của ắc quy ảnh hưởng trực tiếp đến đặc tính vận hành của hệ thống
(1) Bộ pin:
Vì lý do kỹ thuật và vật chất nên khả năng phát điện của một pin đơn rất hạn chế, pin mặt trời thực tế là một hệ thống pin gồm một pin đơn nối thành chuỗi và song song, gọi là mô-đun pin (mảng) Pin đơn là một tinh thể silicon diode, theo đặc tính điện tử của vật liệu bán dẫn, Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào điểm nối PN bao gồm hai loại vật liệu bán dẫn đồng nhất dẫn điện khác nhau, loại P và loại N, trong những điều kiện nhất định, bức xạ mặt trời được hấp thụ bởi vật liệu bán dẫn, và các chất mang không cân bằng được tạo ra trong vùng dẫn và vùng hóa trị, nghĩa là có một trường tĩnh điện mạnh của các electron và lỗ trống trong vùng rào cản của đường giao nhau PN, do đó mật độ dòng điện J có thể được hình thành dưới ánh sáng . Dòng điện ngắn mạch Isc, điện áp hở mạch Uoc Nếu hai bên của điện cực dẫn điện trường tích hợp và được nối với tải, theo lý thuyết là bằng tiếp giáp PN, mạch kết nối và tải tạo thành một vòng, có "dòng điện quang sinh" "Dòng chảy, mô-đun pin mặt trời để đạt được công suất tải P đầu ra
Các nghiên cứu lý thuyết đã chỉ ra rằng công suất đỉnh Pk của mô-đun năng lượng mặt trời được xác định bởi cường độ bức xạ mặt trời trung bình cục bộ và phụ tải điện (nhu cầu điện) ở cuối
(2) Bộ lưu trữ năng lượng điện:
Dòng điện một chiều do pin mặt trời tạo ra trước tiên đi vào bộ lưu trữ pin, đặc tính của pin ảnh hưởng đến hiệu suất và đặc tính của hệ thống, công nghệ pin rất trưởng thành nhưng công suất của nó bị ảnh hưởng khi hết nhu cầu điện, thời gian nắng ( thời gian phát điện), do đó, công suất watt-giờ của pin và công suất ampe-giờ được xác định bởi thời gian không có nắng liên tục được xác định trước
1.2 Bộ điều khiển
Chức năng chính của bộ điều khiển là làm cho hệ thống năng lượng mặt trời luôn ở gần điểm công suất cao của nguồn điện để đạt được hiệu suất cao và điều khiển sạc thường áp dụng công nghệ điều chế độ rộng xung, cụ thể là chế độ điều khiểnPWM, để toàn bộ hệ thống luôn chạy ở khu vực gần điểm năng lượng cao Pm Kiểm soát xả điện chủ yếu đề cập đến khi pin thiếu điện và hệ thống bị lỗi. Hiện tại, Hitachi đã phát triển bộ điều khiển “hướng dương” có thể theo dõi cả điểm điều khiển Pm và thông số chuyển động của mặt trời, giúp tăng hiệu suất của các bộ phận pin cố định lên khoảng 50%
1.3 Biến tần DC-AC
Theo phương pháp kích thích, biến tần có thể được chia thành biến tần dao động tự kích thích và biến tần dao động kích thích khác. Chức năng chính là chuyển đổi DC của pin thành dòng điện xoay chiều thông qua mạch cầu đầy đủ. Nói chung, bộ xử lý SPWM được sử dụng để điều chế, lọc, tăng điện áp, v.v., để thu được dòng điện xoay chiều hình sin phù hợp với tần số tải chiếu sáng f và điện áp định mức UN để người dùng cuối hệ thống sử dụng.
2, hiệu quả của hệ thống phát điện năng lượng mặt trời
Trong hệ thống cung cấp năng lượng mặt trời, tổng hiệu suất của hệ thống ηese bao gồm tốc độ chuyển đổi PV của mô-đun pin, hiệu suất của bộ điều khiển, hiệu suất của pin, hiệu suất biến tần và hiệu suất tải, nhưng so với công nghệ pin mặt trời thì nó trưởng thành hơn nhiều hơn trình độ công nghệ và sản xuất của các đơn vị khác như bộ điều khiển, bộ biến tần và phụ tải chiếu sáng. Và tỷ lệ chuyển đổi của hệ thống hiện tại chỉ khoảng 17%, do đó, cải thiện tỷ lệ chuyển đổi của mô-đun pin, giảm chi phí điện năng đơn vị là trọng tâm và khó khăn của quá trình công nghiệp hóa sản xuất năng lượng mặt trời kể từ khi pin mặt trời, silicon tinh thể ra đời. là vật liệu chính để duy trì vị trí thống trị của nghiên cứu hiện nay về tốc độ chuyển đổi của tế bào silicon, chủ yếu xoay quanh việc tăng bề mặt hấp thụ năng lượng, chẳng hạn như pin hai mặt, giảm phản xạ; Sử dụng công nghệ hấp thụ tạp chất để khử tổ hợp vật liệu bán dẫn; Pin siêu mỏng; Cải tiến lý thuyết và thiết lập mô hình mới; Pin ngưng tụ, vv