Apakah yang dimaksud dengan penjana tenaga suria terikat dan bagaimanakah ia beroperasi

Definisi pembangkit tenaga suria sendiri

Pembangkit tenaga suria sendiri adalah fasilitas penghasil tenaga suria yang dibina, dimiliki, dan dioperasikan oleh entiti-entiti seperti perusahaan, institusi, atau individu untuk memenuhi keperluan tenaga mereka sendiri. Berbeza daripada bekalan tenaga dari grid tenaga awam, ia merupakan sistem bekalan tenaga yang relatif merdeka, dan tenaga yang dihasilkan kebanyakannya disediakan kepada pihak-pihak yang membina, seperti memberikan tenaga kepada kilang, sekolah, pusat data, atau kediaman besar.

Komponen utama pembangkit tenaga suria sendiri dan fungsinya

Panel suria (modul fotovoltaik)

Ini adalah komponen inti dalam pembangkit tenaga suria, yang berfungsi untuk mengubah tenaga suria menjadi arus terus. Panel suria terdiri daripada beberapa unit sel suria. Apabila cahaya matahari menyinari panel, bahan semikonduktor (seperti silikon) dalam sel suria akan menyerap foton, menghasilkan pasangan elektron-lubang. Di bawah tindakan medan elektrik dalaman sel, elektron dan lubang akan bergerak ke dua kutub sel masing-masing, sehingga membentuk arus terus. Sebagai contoh, kecekapan pemindahan fotoelektrik panel suria silikon monokristal biasa boleh mencapai sekitar 15% - 20%, sementara itu untuk panel silikon polikristal sedikit lebih rendah, berkisar antara 13% - 18%.

Inverter

Kerana arus terus dihasilkan oleh panel suria dan kebanyakan peralatan elektrik memerlukan arus ulang alik, fungsi inverter adalah untuk mengubah arus terus menjadi arus ulang alik. Ia menggunakan litar elektronik kompleks dan teknik seperti modulasi lebar pulsa (PWM) untuk mengubah arus terus menjadi arus ulang alik yang memenuhi keperluan grid tenaga atau peralatan beban. Sebagai contoh, dalam inverter berkualiti tinggi, arus terus boleh diubah menjadi arus ulang alik dengan frekuensi 50Hz atau 60Hz (bergantung pada piawaian grid tenaga di kawasan yang berbeza) dan voltan yang stabil untuk memenuhi permintaan pelbagai beban arus ulang alik seperti motor dan peralatan pencahayaan.

Pengawal cas (dalam sesetengah sistem)

Pengawal cas digunakan untuk mengawal proses pencas bateri simpanan (jika ada) oleh panel suria. Ia dapat mencegah bateri simpanan daripada overcas dan overdischarge, melindungi jangka hayat bateri simpanan. Sebagai contoh, apabila bateri simpanan telah sepenuhnya dicas, pengawal cas akan secara automatik memutuskan litar cas antara panel suria dan bateri simpanan; apabila bateri simpanan memiliki tahap cas yang rendah, pengawal cas boleh mengawal sambungan beban untuk mengelakkan overdischarge bateri simpanan dan memastikan bateri simpanan boleh beroperasi dalam julat cas yang selamat.

Bateri simpanan (komponen pilihan)

Bateri simpanan digunakan untuk menyimpan tenaga yang dihasilkan oleh panel suria supaya ia boleh menyediakan tenaga apabila cahaya matahari tidak mencukupi (seperti pada waktu malam atau hari mendung). Bateri simpanan yang biasa termasuk bateri timbal-asid dan bateri ion litium. Bateri timbal-asid mempunyai kos yang lebih rendah tetapi ketumpatan tenaga yang relatif rendah dan jangka hayat yang lebih pendek; bateri ion litium mempunyai ketumpatan tenaga yang tinggi dan jangka hayat yang panjang tetapi kos yang lebih tinggi. Sebagai contoh, dalam sesetengah pembangkit tenaga suria sendiri yang tidak bergantung pada grid, bateri simpanan boleh menyimpan tenaga berlebihan yang dihasilkan oleh panel suria pada siang hari dan menyediakan tenaga untuk peralatan beban seperti sistem pencahayaan dan peralatan pemantauan pada waktu malam.

Peti pembahagian dan sistem pemantauan

Peti pembahagian digunakan untuk mendistribusikan tenaga, mendistribusikan arus ulang alik yang dihasilkan oleh inverter kepada setiap cabang beban. Pada masa yang sama, ia juga boleh melindungi litar, seperti dengan pemasangan pemutus litar dan pelebur, untuk mencegah litar overload dan hubungan pendek. Sistem pemantauan digunakan untuk memantau status operasi pembangkit tenaga suria, termasuk daya penghasilan tenaga panel suria, voltan dan arus output inverter, tahap cas bateri simpanan (jika ada), dan parameter lain. Melalui sistem pemantauan, kerusakan peralatan dan situasi penghasilan tenaga yang abnormal boleh didedahkan dengan segera, memudahkan penyelenggaraan dan pengurusan.

Proses operasi pembangkit tenaga suria sendiri

Peringkat penghasilan tenaga

Pada siang hari apabila cahaya matahari mencukupi, panel suria menyerap tenaga suria dan mengubahnya menjadi arus terus. Selama proses ini, daya output panel suria akan dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti intensiti, sudut, dan suhu cahaya matahari. Sebagai contoh, apabila cahaya matahari langsung dan kuat, kecekapan penghasilan tenaga panel suria tinggi dan daya outputnya besar; manakala pada hari mendung atau apabila sudut matahari rendah, kecekapan penghasilan tenaga dan daya output akan berkurang secara beransur-ansur.

Peringkat pemindahan dan penyimpanan tenaga (jika ada bateri simpanan)

Arus terus yang dihasilkan oleh panel suria terlebih dahulu masuk ke bateri simpanan untuk disimpan melalui pengawal cas (jika ada), atau langsung masuk ke inverter untuk diubah menjadi arus ulang alik. Jika ada bateri simpanan, apabila bateri simpanan belum sepenuhnya dicas, pengawal cas akan menyesuaikan arus cas mengikut keadaan cas bateri simpanan dan daya output panel suria untuk memastikan bateri simpanan dicas dengan selamat dan efisien. Apabila tiada bateri simpanan atau bateri simpanan sudah penuh, arus terus langsung masuk ke inverter untuk dipindahkan.

Peringkat bekalan tenaga

Arus ulang alik yang diubah oleh inverter masuk ke peti pembahagian, dan peti pembahagian mendistribusikan tenaga kepada setiap cabang mengikut keperluan beban untuk menyediakan tenaga kepada pelbagai peralatan elektrik. Selama proses ini, sistem pemantauan akan memantau situasi penghasilan tenaga dan bekalan tenaga secara real-time untuk memastikan kestabilan dan keselamatan bekalan tenaga. Jika ia adalah pembangkit tenaga suria sendiri yang bersambung ke grid, selepas memenuhi keperluan tenaga sendiri, tenaga berlebihan boleh dikembalikan ke grid tenaga awam; jika ia adalah pembangkit tenaga suria sendiri yang tidak bersandar pada grid, apabila penghasilan tenaga suria tidak mencukupi (seperti pada waktu malam), perlu untuk melengkapkan bekalan tenaga melalui sumber tenaga sandaran (seperti generator diesel).