Vad är en bortförd solkraftverk och hur fungerar det?

Definition av en egenägd solkraftverk

Ett egenägt solkraftverk är en solenergianläggning som byggs, ägs och drivs av företag, institutioner eller enskilda själva, huvudsakligen för att tillgodose deras egna elbehov. Det skiljer sig från elförsörjningen från det offentliga elnätet genom att vara ett relativt oberoende elförsörjningssystem, och den ström som produceras används huvudsakligen för att leverera ström till byggarna själva, såsom tillförsel av ström till fabriker, skolor, datacenter eller stora bostäder.

Huvudkomponenter i ett egenägt solkraftverk och deras funktioner

Solpaneler (fotovoltaiska moduler)

Dessa är de kärnkomponenterna i ett solkraftverk, vars funktion är att omvandla solenergi till likström. Solpaneler består av flera solcellsenheter. När solljus träffar panelerna absorberar halvledarmaterialen (som silicium) i solcellerna fotoner, vilket genererar elektron-hålpar. Under inverkan av cellernas interna elektriska fält kommer elektronerna och hålen att röra sig till respektive pol av cellerna, vilket bildar likström. Till exempel kan fotovoltaisk konverteringsverkningsgrad för vanliga monokristallina siliciumsolpaneler nå runt 15% - 20%, medan den för polikristallina siliciumpaneler är något lägre, mellan 13% - 18%.

Omvandlare

Eftersom likström genereras av solpanelerna och de flesta elektriska utrustningar kräver växelström, är omvandlarens funktion att omvandla likströmmen till växelström. Den använder komplexa elektroniska kretsar och tekniker som pulsbreddsmodulering (PWM) för att omvandla likströmmen till växelström som uppfyller nätets eller lastutrustningens krav. Till exempel kan i en högkvalitativ omvandlare likström omvandlas till växelström med en frekvens på 50Hz eller 60Hz (beroende på nätstandarder i olika regioner) och en stabil spänning för att möta behoven hos olika växelströmslastar som motorer och belysningsutrustning.

Laddningskontrollant (i vissa system)

Laddningskontrollanten används huvudsakligen för att kontrollera laddningsprocessen av lagringsbatteriet (om det finns något) av solpanelerna. Den kan förhindra överladdning och överdriven avladdning av lagringsbatteriet, vilket skyddar batteriets livslängd. Till exempel när lagringsbatteriet är fullt laddat kommer laddningskontrollanten automatiskt att koppla ur laddningskretsen mellan solpanelerna och lagringsbatteriet; när lagringsbatteriet har en låg laddningsnivå kan laddningskontrollanten kontrollera anslutningen av lasten för att undvika överdriven avladdning av lagringsbatteriet och säkerställa att lagringsbatteriet kan fungera inom ett säkert laddningsintervall.

Lagringsbatteri (valfri komponent)

Lagringsbatteriet används för att lagra den ström som genereras av solpanelerna så att den kan leverera ström när det inte finns tillräckligt med solljus (till exempel på natten eller molniga dagar). Vanliga lagringsbatterier inkluderar blysyre-batterier och lithium-ionbatterier. Blysyre-batterier har lägre kostnad men relativt låg energitäthet och kortare livslängd; lithium-ionbatterier har hög energitäthet och lång livslängd men högre kostnad. Till exempel i vissa ej-nätanslutna egenägda solkraftverk kan lagringsbatteriet lagra den överflödiga strömmen som genereras av solpanelerna under dagen och leverera ström till lastutrustning som belysnings- och övervakningssystem under natten.

Fördelningsbox och övervakningssystem

Fördelningsboxen används för att distribuera ström, genom att distribuera växelströmmen som matas ut av omvandlaren till varje lastgren. Samtidigt kan den också skydda kretsen, som installation av brytare och säkringar, för att förhindra kretsöverbelastning och kortslutning. Övervakningssystemet används för att övervaka driftstatus för solkraftverket, inklusive solpanelernas effektleverans, omvandlarens utmatningsspänning och ström, laddningsnivån av lagringsbatteriet (om det finns något), samt andra parametrar. Genom övervakningssystemet kan utrustningsfel och avvikande strömproduktionsförhållanden upptäckas i tid, vilket underlättar underhåll och hantering.

Driftprocess för ett egenägt solkraftverk

Strömproduktionsskedet

Under dagen när det finns tillräckligt med solljus absorberar solpanelerna solenergi och omvandlar den till likström. Under denna process kommer utmatningseffekten av solpanelerna att påverkas av faktorer som solljusets intensitet, vinkel och temperatur. Till exempel när solljuset är direkt och intensivt är strömproduktionseffektiviteten hos solpanelerna hög och utmatningsströmmen stor; medan på molniga dagar eller när solljuskvinkeln är låg kommer strömproduktionseffektiviteten och utmatningsströmmen att minska i motsvarande mån.

Elomvandling och lagringssked (om det finns ett lagringsbatteri)

Den likström som genereras av solpanelerna går först in i lagringsbatteriet för lagring genom laddningskontrollanten (om det finns någon), eller går direkt in i omvandlaren för omvandling till växelström. Om det finns ett lagringsbatteri, när lagringsbatteriet inte är helt laddat, justerar laddningskontrollanten laddningsströmmen enligt lagringsbatteriets laddningsstatus och solpanelernas utmatningsström för att säkerställa att lagringsbatteriet laddas säkert och effektivt. När det inte finns något lagringsbatteri eller lagringsbatteriet är fullt, går likströmmen direkt in i omvandlaren för omvandling.

Elförsörjningsskedet

Växelströmmen som omvandlas av omvandlaren går in i fördelningsboxen, och fördelningsboxen distribuerar strömmen till varje gren enligt lastens behov för att leverera ström till olika elektriska utrustningar. Under denna process kommer övervakningssystemet att övervaka strömproduktion och elförsörjning i realtid för att säkerställa stabilitet och säkerhet i elförsörjningen. Om det är ett nätanslutet egenägt solkraftverk, efter att ha tillgodosett sina egna elbehov, kan den överflödiga strömmen matas tillbaka till det offentliga elnätet; om det är ett ej-nätanslutet egenägt solkraftverk, när solströmproduktionen är otillräcklig (till exempel på natten), måste elförsörjningen tillförs via en reservkälla (som en dieselgenerator).