Mis on kinnistu päikeseenergiatööstus ja kuidas see töötab

Omaenda päikeseenergia elektrijaama määratlus

Omaenda päikeseenergia elektrijaam on päikeseenergia tootmise üksus, mida ehitatakse, omab ja juhib ettevõtted, asutused või isikud ise, peamiselt omaenda elektri tarbimiseks. See erineb avaliku elektrivõrgust saadavast elektrist, sest see on suhteliselt sõltumatu elektritootmise süsteem, mille poolt toodetav elekter pääseb peamiselt ehitajatele endile, näiteks tööstusharude, koolide, andmekeskuste või suurte elamiste elektritööriistadele.

Omaenda päikeseenergia elektrijaama peamised komponendid ja nende funktsioonid

Päikesepaneelid (fotogaalmoduulid)

Need on päikeseenergia elektrijaama tuumkomponendid, mille ülesanne on pinnase energia muundamine otseseelektrikuviks. Päikesepaneelid koosnevad mitmest päikesekellist. Kui päike paistab paneelidel, siis päikesekellides olevad semivoogematerjalid (näiteks silitsium) absorbeerivad fotonid, tekitades elektron-hoonepaare. Sellisel korral liiguvad elektronid ja hooned vastavalt sellistes ellides sisemisele elektriväljale vastavalt sellide kahele polaarpoolele, lootes nii otseseelektri. Näiteks tavaliste monokristalliliste silitsiumi päikesepaneelide fotogaalne muunduseffekt võib jõuda umbes 15% - 20%, samas kui polükrystalliliste silitsiumi paneelite effekt on veidi madalam, ligikaudu 13% - 18%.

Inverter

Kuna päikesepaneelid toovad esile otseseelektri ja enamik elektriseadmeid vajab võnkseelektri, inverteri ülesanne on otseseelektri muundamine võnkseelektriks. See kasutab keerulisi elektroonilisi tsirkuite ja meetodeid nagu pulssilaiuse modulatsioon (PWM), et otseseelektri muuta võnkseelektriks, mis vastab võrkude või laadimise seadmete nõuetele. Näiteks kvaliteetlikus invertoris saab otseseelektri muundada võnkseelektriks, mille sagedus on 50Hz või 60Hz (sõltuvalt eri piirkondade võrgustandardidest) ja stabiilne pinge, et rahuldada erinevaid võnkseelektri laadimise seadmeid, nagu mootorid ja valgustussüsteemid.

Laadijuhendaja (mõnes süsteemis)

Laadijuhendaja kasutatakse peamiselt akula (kui selline on) laetamise protsessi reguleerimiseks päikesepaneelite poolt. See võimaldab ära hoida akula ületööd ja ületöötamist, kaitstes nii akula kasutusaega. Näiteks, kui akk on täielikult laetud, lõpetab laadijuhendaja automaatselt päikesepaneelite ja akula vahelise laetamiskiirde; kui akku on vähe laetud, võib laadijuhendaja kontrollida laadi seost, et vältida akula ülemäärase laetamise ja tagada, et akk töötab ohutu laetamise ulatuses.

Akku (valikuline komponent)

Akku kasutatakse päikesepaneelite poolt toodetava elektri säilitamiseks, et see võiks toota energiat, kui päikesevalgust on puudulik (näiteks ööl või pilvineil). Tavalised akud hõlmavad blei-raudakke ja litium-ionide akke. Blead-raudakud on odavamad, kuid neil on suhteliselt madal energiatihedus ja lühem eluiga; litium-ionide akud omavad kõrget energiatihedust ja pikka eluiga, kuid need on kallimad. Näiteks mõnes võrgust väljaspool olevas omaenda päikeseenergia elektrijaamas saab akk säilitada päeval päikesepaneelite poolt toodetud üleliigse elektri ja ööl või pilvineil toota energiat laadimise seadmetele, nagu valgustussüsteemid ja jälgimissüsteemid.

Jaakaup ja jälgimissüsteem

Jaakaup kasutatakse elektri levitamiseks, levitades inverteri poolt välja antud võnkseelektri igasse laadimise haru. Samas võib see kaitsta tsirkuite, näiteks tsirkuitkatkestijate ja lülitite installeerimisega, et ära hoida tsirkuitide ületööd ja lühikeseid tsirkuite. Jälgimissüsteemi ülesanne on jälgida päikeseenergia elektrijaama tööolukorda, sealhulgas päikesepaneelite elektritootmise võimsust, inverteri väljundpinget ja voolu, akula (kui selline on) laetust ja muud parameetrid. Jälgimissüsteemi abil saab ajakohast teavet seadmete katkude ja ebatavaliste elektritootmise olukordade kohta, mis aitab hooldust ja haldust.

Omaenda päikeseenergia elektrijaama tööprotsess

Elektritootmise etapp

Päeval, kui on piisavalt päikesevalgust, absorbib päikesepaneelid päikeseenergiat ja muundavad selle otseseelektriks. Selle protsessi käigus mõjutavad päikesepaneelite väljundvõimsust tegurid, nagu päikeseintenssus, nurgad ja temperatuur. Näiteks, kui päike paistab otse ja tugevalt, on päikesepaneelite elektritootmise efektiivsus kõrge ja väljundvõimsus suur; pilvineil või kui päikese nurk on madal, vähenevad elektritootmise efektiivsus ja väljundvõimsus vastavalt.

Elektri muundamine ja säilitamine (kui on akk)

Päikesepaneelite poolt toodetud otseseelektri saadetakse esmalt akku (kui see on olemas) laadijuhendaja (kui see on olemas) kaudu, või otse inverterisse muundamiseks võnkseelektriks. Kui on akk, ja see pole täielikult laetud, siis laadijuhendaja kohandab laetamiskiirde vastavalt akku laetamise olekule ja päikesepaneelite väljundvõimsusele, et tagada akku turvaline ja efektiivne laetamine. Kui akku ei ole või akk on täis, siis otseseelektri saadetakse otse inverterisse muundamiseks.

Elektri toomise etapp

Inverteri poolt muundatud võnkseelektri saadetakse jaakauba, ja see jaakaup levitab elektri iga laadimise haru vajadusele vastavalt, et toota energia erinevatele elektriseadmetele. Sel perioodil jälgib jälgimissüsteemi elektritootmise ja toomise olukorra reaalajas, et tagada elektritoomise stabiilsus ja ohutus. Kui tegemist on võrguga ühendatud omaenda päikeseenergia elektrijaamaga, siis üleliigse elektri saab tagasi anda avalikule elektrivõrgule, pärast seda, kui on rahuldatud enda elektritarbimisvajadused; kui tegemist on võrgust sõltumatuga omaenda päikeseenergia elektrijaamaga, siis, kui päikeseenergia tootmine on ebapiisav (näiteks ööl), on vaja lisaelektrit toota varuelektri allikast (näiteks diiselmootorigeneraatorist).