Што е соларна електранична станција за употреба на месно ниво и како функционира?

Definicija na sobственa соларна електраник

Собствената соларна електраника е установа за генерирање на соларна енергија која е изградена, притежавана и функционира од страна на предизвикатели, институции или индивиди сами, главно за да задоволат своите потреби за електрична енергија. Сè друго од доставувањето на енергија од јавната мрежа, тоа е релативно независна система за достава на енергија, а електричната енергија што генерира главно се доставува до самите изграденици, како што е доставувањето на енергија за фабрики, школи, центрови за податоци, или големи станувања.

Главни компоненти на собствената соларна електраника и нивни функции

Соларни панели (фотоелектрички модули)

Тие се основните компоненти на соларната електраника, чија функција е да конвертира соларната енергија во директен струја. Соларните панели се состојат од повеќе единици на соларни клетки. Кога сончевата светлина падне на панелите, полупроводничките материјали (како што е кремниум) во соларните клетки ќе ги абсорбира фотоните, генерирајќи парови електрон-луна. Под дејство на внатрешното електрично поле на клетките, електроните и луните ќе се движеат кон двете полюси на клетките соодветно, така формирајќи директен струја. На пример, ефикасноста на конверзија на фотоелектрична енергија на обичните монокристални кремниумски соларни панели може да достигне околу 15% - 20%, додека таа на поликристални кремниумски панели е помала, во опсег од 13% - 18%.

Инвертор

Бидејќи директниот струја се генерира од соларните панели, а повеќето електрични опреми бараат алтернативен струја, функцијата на инверторот е да конвертира директниот струја во алтернативен струја. Тој користи комплексни електронски кола и техники како широчина на импулсна модулација (PWM) за да конвертира директниот струја во алтернативен струја кој се прилагодува на барањата на мрежата или опремата за напон. На пример, во висококвалитетен инвертор, директниот струја може да се конвертира во алтернативен струја со фреквенција од 50Hz или 60Hz (во зависност од стандардите на мрежата во различни региони) и стабилен напон за да задоволи потребите на различни алтернативни струјни опреми како што се мотори и опрема за осветлување.

Контролер за пополнување (во некои системи)

Контролерот за пополнување се користи главно за контрола на процесот на пополнување на аккумулаторот (ако постои) од страна на соларните панели. Тој може да предотврати прекупополнување и прекудепополнување на аккумулаторот, заштитувајќи го животниот век на аккумулаторот. На пример, кога аккумулаторот е потполно пополнет, контролерот за пополнување автоматски ќе прекине струјната врска помеѓу соларните панели и аккумулаторот; кога аккумулаторот има ниско ниво на пополнување, контролерот за пополнување може да контролира врската на опремата за да се избегне прекудепополнување на аккумулаторот и да се осигура дека аккумулаторот може да работи во сигурен опсег на пополнување.

Аккумулатор (опционален компонент)

Аккумулаторот се користи за складирање на електричната енергија генерирана од соларните панели, така што може да доставува енергија кога нема доволно сончева светлина (како што е ноќта или маглени дена). Обичните аккумулатори вклучуваат свинцови-киселинови и литиум-ионни аккумулатори. Свинцовите-киселинови аккумулатори имаат понисока цена, но релативно ниска енергиска густина и краток животен век; литиум-ионните аккумулатори имаат висока енергиска густина и долг животен век, но повисока цена. На пример, во некои автономни собствени соларни електраници, аккумулаторот може да складира надворешната електрична енергија генерирана од соларните панели во денот и да доставува енергија за опрема за нагласување како системи за осветлување и опрема за надзор ноќте.

Шкафа за распределба и систем за надзор

Шкафот за распределба се користи за распределба на електричната енергија, распределувајќи го алтернативниот струја испорачан од инверторот на секоја грана на опремата. Во исто време, тој може да заштити струјната мрежа, како што се инсталираат прекинувачи и преварати, за да се спречи прекомерен напон и кратки замкнувања. Системот за надзор се користи за надзор на оперативната состојба на соларната електраника, вклучувајќи ја моќта на генерирање на соларните панели, излезната напон и струја на инверторот, нивото на пополнување на аккумулаторот (ако постои), и други параметри. Со помош на системот за надзор, се може да се детектираат неисправности на опремата и аномалии во генерирањето на енергија, овозможувајќи лесна одржба и управување.

Оперативен процес на собствената соларна електраника

Фаза на генерирање на енергија

Во денот, кога има доволно сончева светлина, соларните панели ги абсорбираат сончевите зраци и ги конвертираат во директен струја. Токму во овој процес, излезната моќ на соларните панели ќе биде влијана од фактори како што се интензитетот, аголот и температурата на сончевите зраци. На пример, кога сончевите зраци се директни и интензивни, ефикасноста на генерирање на соларните панели е висока и излезната моќ е голема; додека на маглени дена или кога аголот на сонцето е нисок, ефикасноста на генерирање и излезната моќ ќе се намалат соодветно.

Фаза на конверзија и складирање на енергија (ако постои аккумулатор)

Директниот струја генериран од соларните панели првично влегува во аккумулаторот за складирање преку контролерот за пополнување (ако постои), или директно влегува во инверторот за конверзија во алтернативен струја. Ако постои аккумулатор, кога аккумулаторот не е потполно пополнет, контролерот за пополнување ќе приспособи струјата за пополнување според состојбата на пополнување на аккумулаторот и излезната моќ на соларните панели за да се осигура безбедно и ефикасно пополнување на аккумулаторот. Кога нема аккумулатор или аккумулаторот е пополнет, директниот струја директно влегува во инверторот за конверзија.

Фаза на достава на енергија

Алтернативниот струја конвертиран од инверторот влегува во шкафот за распределба, и шкафот за распределба го распределува електричниот струја на секоја грана според барањата на опремата за да достави енергија на различни електрични опреми. Во овој процес, системот за надзор ќе ги надгледува ситуациите на генерирање и достава на енергија во реално време за да се осигура стабилноста и безбедноста на доставата на енергија. Ако е автономна собствена соларна електраника поврзана со мрежата, после задоволување на своите потреби за енергија, надворешната енергија може да се враќа на јавната мрежа; ако е автономна собствена соларна електраника неповрзана со мрежата, кога производството на соларна енергија е недостаточно (како што е ноќта), е потребно да се дополни доставата на енергија преку резервна извор на енергија (како што е дизелен генератор).