Mis on fotogalvaaniline energiasalvestussüsteem?
Fotogalvaaniline energiasalvestussüsteem on seadmete ja tehnoloogia kombinatsioon, mis muundab päikeseenergia elektrienergiaks kodumasinate varustamiseks, salvestades samal ajal ülejäägi kasutamiseks öösel või elektri puudumisel.
Mis see on ja millised on selle peamised komponendid?
1. Fotogalvaaniline moodul: koosneb mitmest fotogalvaanilisest moodulist (tuntud ka kui päikesepaneelid), mis vastutavad päikesevalguse püüdmise ja alalisvooluks muundamise eest.
2. Paigaldusriiulid, lisatarvikud ja kaablid: kasutatakse päikesepaneelide kinnitamiseks ja tekitatud alalisvoolu inverterisse transportimiseks.
3. Inverterid (võrku ühendatud ja võrguvälised inverterid): Vahelduvvoolu (AC) toodetakse päikesepaneelide tekitatud alalisvoolu (DC) inverteerimise teel ning liigne energia salvestatakse energiasalvestussüsteemi, mille saab ühendada ka linna võrku.
4. Energiasalvestusseadmed: Tavaliselt viitab see akudele, näiteks liitiumakudele ja muud tüüpi akudele, mis salvestavad päikeseenergia abil toodetud elektrit, mida kohe inverteri kaudu ei kasutata, hilisemaks kasutamiseks.
5. EMS ja BMS: EMS on süsteem, mis jälgib ja haldab kogu süsteemi tööd, et tagada kõigi osade tõhus ja ohutu töö. BMS on aku haldussüsteem, mis optimeerib ja juhib aku laadimist ja tühjendamist.
6. Konvergentsikarp: sisaldab igasuguseid kaitseseadmeid ja lüliteid, näiteks ülepingekaitset (piksekaitset) päikesepaneelide inverteri keskel, kaitsmeid, alalisvoolukaitselülitid, sisendkaitselülitid, katkematu toiteallika väljundkaitselülitid jne.
Fotogalvaaniline efekt, kuidas saada päikeseenergiast elektrit
1. Footonite neeldumine: Kui päikesevalgus (kaasa arvatud muud valgusallikad) tabab päikesepaneeli materjali (räni), neelab pooljuhtmaterjal footonite energia.
2. Elektronide ergastamine: Neeldunud footonienergia põhjustab pooljuhi elektronide hüppamise valentstsoonist juhtivustsooni, muutes need seotud olekust vabaks olekuks.
3. Elektron-auk paaride teke: Kui elektron ergastab juhtivustsooni, jätab see valentsitsooni augu. See elektron ja auk moodustavad elektron-auk paari.
4. Elektrivälja tekitamine: fotogalvaanilistes materjalides esinevad tavaliselt P-tüüpi ja N-tüüpi piirkonnad ning nende kahe piirkonna ühenduskohas (st PN-siirdekohas) tekib sisemine elektriväli.
5. Elektronide voo juhtimine: see sisemine elektriväli sunnib vabu elektrone liikuma N-tüüpi piirkonna suunas ja auke liikuma P-tüüpi piirkonna suunas ning see liikumine tekitab voolu.
6. Voolu kogumine: inverteri abil muundatakse see vool vahelduv- või alalisvooluks ja salvestatakse energiasalvestussüsteemi hilisemaks kasutamiseks.
Kuidas võrku ühendatud ja võrguvälised inverterid töötavad ja nende töörežiim
1. Võrguga ühendatud inverter muundab päikesepaneelide tekitatud alalisvoolu MPPT-mooduli kaudu inverteri jaoks sobivaks siinipingeks ja seejärel elektrooniliste komponentide kaudu vahelduvvooluks kodumasinate toiteks. Liigse võimsuse korral muundatakse see samaks pingeks kui salvestussüsteem ja laaditakse varundamiseks salvestussüsteemi. Liigse võimsuse korral suunatakse see tagurpidi ja integreeritakse elektrivõrku.
2. PV-energiasalvestussüsteemidel on isetootmise ja isetarbimise režiimid, tippkoormuse vähendamise ja orgu täitmise režiimid ning akuprioriteedi režiimid.
Omatootmise ja omatarbimise režiim: päikesepaneelide toodetud elekter muundatakse vahelduvvooluks (AC) ja suunatakse otse kodumasinatele, ülejääk aga laetakse salvestussüsteemi; kui päikesepaneelide toodetud voolust ei piisa kodumasinate tarbimiseks, täiendatakse seda linna elektrivõrgu abil.
Tipptaseme langetamise ja orgu täitmise režiim: määratud madalseisuajal muundatakse linnavõrgust tulev vahelduvvool alalisvooluks ja laaditakse energiasalvestussüsteemi; määratud tippajal muundatakse energiasalvestussüsteemis olev alalisvool vahelduvvooluks, mida kasutatakse kodumasinate toiteks; kui aku energiast ei piisa, täiendatakse seda linnavõrgust.
Aku prioriteedirežiim: Olenemata olukorrast veenduge kõigepealt, et energiasalvestussüsteem on täis. Kui päikeseenergia tekitab rohkem energiat, muundatakse see otse koduseks akuks vahelduvvooluks ja kui võrguühenduse funktsioon on sisse lülitatud, lisatakse ülejääk linna võrku.
Kuidas projekteerida ja arvutada, mitu W päikesepaneeli paigaldada?
Päikesepaneel: LESSO 550W
Suurus: P 2278 x 1134 mm, u 2,6 ruutjalga.
Kaal: 28 kg
Võimsus: 550W
Pindala arvutamise valem:
Märkus: Toetab alla 7 kW päikesepaneele
Päikesepaneeli koguvõimsus: 550W * 12 = 6,6 kW
Nõutav katusepindala: 12 x 2,6 ruutjalga = 31,2 ruutjalga.
Päevase elektritootmise arvutus:
Näiteks Wenzhou Hiinas, kus päikesepaiste tipptundide arv on 3,77, aastane energiatootmine 1,088 kWh vati kohta ja efektiivne aastane kasutustundide arv 1087,08 tundi. Paigaldusnurk: 18 kraadi.
Tipptasemel päevane energiatootmine = 6,6 kW x 3,77H = 24,88 kWh
Aastane elektrienergia tootmine = 6,6 kW x 1087,08H = 7174,728KWH
