הכרת ההרכב והעקרונות של מערכות ייצור חשמל פוטו-וולטאיות

מערכות ייצור חשמל פוטו-וולטאיות כוללות בעיקר מערכות מחוברות לרשת ומחוץ לרשת. מערכות מחוברות לרשת מעבירות את החשמל המופק ממערכות פוטו-וולטאיות במקביל לרשת הארצית. מערכות מחוברות לרשת מורכבות בעיקר ממודולים פוטו-וולטאיים, ממירים, קופסאות חלוקה ואביזרים אחרים. המערכת מחוץ לרשת פועלת באופן עצמאי ואינה נשענת על רשת החשמל הציבורית. המערכת מחוץ לרשת צריכה להיות מצוידת בסוללות ובבקרים סולאריים עם פונקציות אחסון אנרגיה כדי להבטיח כוח מערכת יציב, והיא יכולה לספק כוח לעומס כאשר המערכת הפוטו-וולטאית אינה מייצרת חשמל או מייצרת באופן רציף לא מספיק חשמל בימים מעוננים.

1. מודולים פוטו-וולטאיים

מודולים פוטו-וולטאיים הם חלק הליבה של כל מערכת ייצור החשמל, המורכבת ממודולים פוטו-וולטאיים או שילובים של מודולים פוטו-וולטאיים בעלי מפרטים שונים שנחתכו על ידי מכונות חיתוך לייזר או מכונות חיתוך חוטי פלדה. בגלל הזרם והמתח הקטן של תא פוטו-וולטאי בודד, יש צורך תחילה לחבר אותו בסדרה כדי להשיג מתח גבוה, לאחר מכן לחבר אותו במקביל כדי לקבל זרם גבוה, להוציא אותו דרך דיודה, ולאחר מכן לארוז אותו על גבי אל חלד פלדה, אלומיניום או מסגרת אחרת שאינה מתכתית. התקן את הזכוכית בחלק העליון ובפאנל האחורי, הטען גז חנקן ואטום אותו. על ידי שילוב מודולים פוטו-וולטאיים בסדרה או במקביל, נוצר מערך מודולים פוטו-וולטאיים, המכונה גם מערך פוטו-וולטאי.

2. בקר

הבקר הפוטו-וולטאי הוא מכשיר בקרה אוטומטי שיכול למנוע באופן אוטומטי טעינת יתר ופריקה של סוללות. הוא מאמץ מעבד מעבד במהירות גבוהה וממיר A/D אנלוגי לדיגיטלי בעל דיוק גבוה. זוהי מערכת בקרת רכישת נתונים וניטור מיקרו-מחשב, שיכולה לאסוף במהירות ובזמן אמת את מצב העבודה הנוכחי של המערכת הפוטו-וולטאית, להשיג מידע עבודה של תחנת ה-PV בכל עת, ולצבור נתונים היסטוריים מפורטים של תחנת ה-PV. מספק בסיס מדויק ומספק להערכת הרציונליות של תכנון מערכת PV ואימות מהימנות איכות רכיבי המערכת. יש לו גם פונקציית העברת נתונים בתקשורת טורית, שיכולה לנהל ולשלוט מרחוק במספר תת-מערכות של מערכת פוטו-וולטאית.

3. מהפך

מהפך הוא מכשיר הממיר את הזרם הישר שנוצר על ידי ייצור חשמל פוטו-וולטאי לזרם חילופין. ממירים פוטו-וולטאיים הם אחד מאיזוני המערכת החשובים במערכות מערך פוטו-וולטאיות וניתן להשתמש בהם בשילוב עם ציוד כללי המופעל באמצעות AC. לממירים סולאריים יש פונקציות מיוחדות בשילוב עם מערכים פוטו-וולטאיים, כגון מעקב אחר נקודות חשמל מקסימליות והגנה על איים.

4. סוללה

סוללות הן מכשירים המשמשים לאחסון חשמל במערכות ייצור חשמל פוטו-וולטאיות. נכון לעכשיו, ישנם ארבעה סוגים של סוללות בשימוש: סוללות ללא תחזוקה עופרת-חומצה, סוללות עופרת-חומצה רגילות, סוללות קולואידיות וסוללות ניקל קדמיום אלקליין. אלה בשימוש נרחב כוללים סוללות ללא תחזוקה חומצת עופרת וסוללות קולואידים.

5. עקרון עבודה: במהלך היום אור השמש מאיר על מודולים פוטו-וולטאיים, מייצר מתח DC, ממיר אנרגיית אור לאנרגיה חשמלית ולאחר מכן מעביר אותה לבקר. לאחר הגנת טעינת יתר על ידי הבקר, האנרגיה החשמלית המשודרת ממודולים פוטו-וולטאיים מועברת לסוללה לאחסון בעת ​​הצורך.