Mi az a fotovoltaikus energiatároló rendszer?
A fotovoltaikus energiatároló rendszer olyan berendezések és technológiák kombinációja, amelyek a napenergiát elektromos energiává alakítják, hogy az áramot háztartási készülékek ellátására használják, miközben a felesleget éjszaka vagy áramszünet esetén tárolják.
Mi is ez, és mik a fő alkotóelemei?
1. Fotovoltaikus modul: több fotovoltaikus modulból (más néven napelemekből) áll, amelyek a napfény befogásáért és egyenárammá alakításáért felelősek.
2. Állványok, tartozékok és kábelek: a napelemek rögzítésére és a termelt egyenáram inverterhez történő szállítására szolgálnak.
3. Inverterek (hálózatra csatlakoztatott és hálózaton kívüli inverterek): A váltakozó áramot (AC) a napelemek által termelt egyenáram (DC) invertálásával állítják elő, és a felesleges energiát egy energiatároló rendszerben tárolják, amely a városi hálózatra is csatlakoztatható.
4. Energiatároló eszközök: Általában akkumulátorokra, például lítium akkumulátorokra és más típusú akkumulátorokra utal, amelyek a napenergia által termelt, azonnal fel nem használt villamos energiát inverteren keresztül tárolják későbbi felhasználásra.
5. EMS és BMS: Az EMS az a rendszer, amely figyeli és kezeli a teljes rendszer működését annak biztosítása érdekében, hogy minden alkatrész hatékonyan és biztonságosan működjön. A BMS az akkumulátor kezelőrendszere, amely optimalizálja és szabályozza az akkumulátor töltését és kisütését.
6. Konvergencia doboz: beleértve mindenféle védőberendezést és kapcsolót, például túlfeszültség-védelmet (villámvédelmet) a napelemes inverter közepén, biztosítékokat, egyenáramú megszakítókat, közüzemi bemeneti megszakítókat, szünetmentes tápegység kimeneti megszakítókat és így tovább.
Fotovoltaikus hatás, hogyan lehet áramot nyerni napenergiából
1. Fotonok elnyelése: Amikor a napfény (beleértve más fényforrásokat is) eléri a napelem anyagát (szilíciumot), a fotonok energiáját a félvezető anyag elnyeli.
2. Elektronok gerjesztése: Az elnyelt fotonenergia miatt a félvezetőben lévő elektronok a vegyértéksávból a vezetési sávba ugranak, így kötött állapotból szabad állapotba kerülnek.
3. Elektron-lyuk párok keletkezése: Amikor egy elektron gerjesztődik a vezetési sávban, lyukat hagy a vegyértéksávban. Ez az elektron és a lyuk elektron-lyuk párt alkot.
4. Elektromos tér létrehozása: A fotovoltaikus anyagokban általában P- és N-típusú régiók találhatók, és e két régió találkozásánál (azaz a PN-átmenetnél) belső elektromos tér alakul ki.
5. Az elektronok áramlásának irányítása: Ez a belső elektromos mező a szabad elektronokat az N-típusú régió felé, a lyukakat pedig a P-típusú régió felé mozgatja, és ez a mozgás áramot hoz létre.
6. Az áram gyűjtése: Egy inverter segítségével ez az áram váltakozó árammá vagy egyenárammá alakul, és energiatároló rendszerben tárolódik későbbi felhasználás céljából.
Hogyan működnek a hálózatra kapcsolt és a hálózaton kívüli inverterek, és milyen üzemmódban vannak?
1. A hálózatra csatlakoztatott inverter a napelemek által termelt egyenáramot MPPT modulon keresztül megfelelő buszfeszültséggé alakítja az inverter számára, majd elektronikus alkatrészeken keresztül váltakozó árammá alakítja a háztartási készülékek táplálására. Ha túl sok energia keletkezik, akkor azt a tárolórendszer feszültségével megegyező feszültségre alakítja át, és a tárolórendszerbe tölti biztonsági mentés céljából, ha pedig túl sok energia keletkezik, akkor azt megfordítja és integrálja az elektromos hálózatba.
2. A fotovoltaikus energiatároló rendszerek rendelkeznek öntermelő és önfogyasztási módokkal, csúcsterhelés-kiegyenlítő és völgytöltési módokkal, valamint akkumulátor-prioritásos módokkal.
Saját áramtermelés és -felhasználás: a napelemek által termelt villamos energiát váltakozó árammá (AC) alakítják, és közvetlenül a háztartási készülékekhez táplálják, míg a felesleget a tárolórendszerbe töltik; ha a napelemek által termelt áram nem elegendő a háztartási készülékek számára, akkor azt a városi elektromos hálózatból pótolják.
Csúcsteljesítményű és völgytöltési mód: A beállított mélyponti időpontban a városi hálózatból származó váltóáramot a rendszer egyenárammá alakítja, és az energiatároló rendszerbe tölti; a beállított csúcsidőben az energiatároló rendszerben lévő egyenáramot váltóárammá alakítja, amelyet a háztartási készülékek számára biztosít; ha az akkumulátor töltöttsége nem elegendő, akkor a városi hálózat egészíti ki azt.
Akkumulátorprioritási mód: Bármi legyen is a helyzet, először győződjön meg arról, hogy az energiatároló rendszer fel van töltve. Amikor a napenergia több energiát termel, az közvetlenül otthoni akkumulátorokhoz használható váltakozó árammá alakul, és amikor a hálózati csatlakozási funkció be van kapcsolva, a többlet hozzáadódik a városi hálózathoz.
Hogyan tervezzük meg és számoljuk ki, hogy hány W-os napelemet kell telepíteni?
Napelem: LESSOO 550W
Méret: H 2278 x 1134 mm, kb. 2,6 négyzetláb.
Súly: 28 kg
Teljesítmény: 550W
Területszámítási képlet:
Megjegyzés: 7 kW alatti napelemeket támogat
Napelem teljes teljesítménye: 550W * 12 = 6,6 kW
Szükséges tetőfelület: 12 x 2,6 négyzetláb = 31,2 négyzetláb.
Napi energiatermelés kiszámítása:
Vegyük például a kínai Wenzhout, ahol a napsütés csúcsidőszaka 3,77 óra, az éves energiatermelés wattonként 1,088 kWh, az éves effektív órafelhasználás 1087,08 óra. Telepítési szög: 18 fok.
Napi csúcsteljesítmény = 6,6 kW x 3,77 óra = 24,88 kWh
Éves energiatermelés = 6,6 kW x 1087,08H = 7174,728KWH
