Kas ir fotoelektriskā enerģijas uzglabāšanas sistēma?
Fotoelektriskā enerģijas uzkrāšanas sistēma ir iekārtu un tehnoloģiju kombinācija, kas pārveido saules enerģiju elektriskajā enerģijā mājsaimniecības ierīču apgādei, vienlaikus uzkrājot pārpalikumu izmantošanai naktī vai gadījumos, kad nav pieejama elektroenerģijas padeve.
Kas tas ir un kādas ir tā galvenās sastāvdaļas?
1. Fotoelektriskais modulis: sastāv no vairākiem fotoelektriskajiem moduļiem (sauktiem arī par saules paneļiem), kas ir atbildīgi par saules gaismas uztveršanu un pārveidošanu līdzstrāvā.
2. Plaukti, piederumi un kabeļi: tiek izmantoti saules paneļu nostiprināšanai un ģenerētās līdzstrāvas enerģijas transportēšanai uz invertoru.
3. Invertori (tīklam pieslēgti un ārpus tīkla pieslēgti invertori): Maiņstrāvas (AC) enerģija tiek ģenerēta, invertējot saules paneļu ģenerēto līdzstrāvas (DC) enerģiju, un lieko enerģiju uzglabā enerģijas uzkrāšanas sistēmā, ko var pieslēgt arī pilsētas tīklam.
4. Enerģijas uzkrāšanas ierīces: parasti attiecas uz baterijām, piemēram, litija baterijām un cita veida baterijām, kas uzglabā saules enerģijas radīto elektroenerģiju, kas netiek nekavējoties izmantota, izmantojot invertoru, lai to izmantotu vēlāk.
5. EMS un BMS: EMS ir sistēma, kas uzrauga un pārvalda visas sistēmas darbību, lai nodrošinātu, ka visas daļas darbojas efektīvi un droši. BMS ir akumulatora pārvaldības sistēma, kas optimizē un kontrolē akumulatora uzlādi un izlādi.
6. Konverģences kārba: ieskaitot visu veidu aizsardzības iekārtas un slēdžus, piemēram, pārsprieguma aizsardzību (zibensaizsardzību) saules piekļuves invertora vidū, drošinātājus, līdzstrāvas slēdžus, komunālo pakalpojumu ieejas slēdžus, nepārtrauktās barošanas avota izejas slēdžus utt.
Fotoelektriskais efekts, kā iegūt elektrību no saules enerģijas
1. Fotonu absorbcija: Kad saules gaisma (ieskaitot citus gaismas avotus) skar saules paneļa materiālu (silīciju), pusvadītāju materiāls absorbē fotonu enerģiju.
2. Elektronu ierosināšana: Absorbētā fotonu enerģija izraisa pusvadītājā esošo elektronu pāreju no valences joslas uz vadītspējas joslu, mainot tos no saistītā stāvokļa uz brīvo stāvokli.
3. Elektronu-caurumu pāru ģenerēšana: Kad elektrons tiek ierosināts vadītspējas joslā, tas valences joslā atstāj caurumu. Šis elektrons un caurums veido elektronu-caurumu pāri.
4. Elektriskā lauka izveidošana: fotoelektriskajos materiālos parasti ir P tipa un N tipa apgabali, un šo divu apgabalu savienojumā (t.i., PN savienojumā) veidojas iekšējs elektriskais lauks.
5. Elektronu plūsmas virzīšana: Šis iekšējais elektriskais lauks virza brīvos elektronus uz N tipa reģionu un caurumus uz P tipa reģionu, un šī kustība rada strāvu.
6. Strāvas savākšana: Izmantojot invertoru, šī strāva tiek pārveidota maiņstrāvas vai līdzstrāvas elektrībā un uzglabāta enerģijas uzkrāšanas sistēmā vēlākai izmantošanai.
Kā darbojas tīklam pieslēgti un ārpus tīkla pieslēgti invertori un to darbības režīms
1. Tīklam pievienotais invertors pārveido saules paneļu radīto līdzstrāvas enerģiju piemērotā invertora kopnes spriegumā, izmantojot MPPT moduli, un pēc tam pārveido to maiņstrāvas strāvā, izmantojot elektroniskas sastāvdaļas, lai darbinātu sadzīves tehniku. Ja ir pārmērīga jauda, tā tiks pārveidota par tādu pašu spriegumu kā uzglabāšanas sistēmai un uzlādēta uzglabāšanas sistēmā rezerves kopnei. Ja ir pārmērīga jauda, tā tiks apgriezta un integrēta elektrotīklā.
2. Fotoelektriskajām enerģijas uzkrāšanas sistēmām ir pašražošanas un pašpatēriņa režīmi, maksimālās slodzes samazināšanas un ielejas aizpildīšanas režīmi, kā arī akumulatora prioritātes režīmi.
Pašražošanas un pašpatēriņa režīms: saules paneļu saražotā elektroenerģija tiek pārveidota maiņstrāvā (AC) un tieši piegādāta mājsaimniecības ierīcēm, savukārt pārpalikums tiek uzlādēts uzglabāšanas sistēmā; ja saules paneļu saražotā strāva nav pietiekama mājsaimniecības ierīču izmantošanai, tā tiek papildināta, izmantojot pilsētas elektrotīklu.
Pīķa skūšanās un ielejas piepildīšanas režīms: Iestatītajā zemākajā laikā maiņstrāva no pilsētas tīkla tiks pārveidota par līdzstrāvu un uzlādēta enerģijas uzkrāšanas sistēmā; iestatītajā maksimālā laikā enerģijas uzkrāšanas sistēmā esošā līdzstrāvas enerģija tiks pārveidota par maiņstrāvu, kas tiks piegādāta mājsaimniecības ierīcēm; ja akumulatora jauda nav pietiekama, to papildinās pilsētas tīkls.
Akumulatora prioritātes režīms: neatkarīgi no situācijas vispirms pārliecinieties, vai enerģijas uzkrāšanas sistēmas jauda ir pilna. Kad saules enerģija ģenerē vairāk enerģijas, tā tiks tieši pārveidota par maiņstrāvu mājas akumulatora lietošanai, un, ieslēdzot tīkla pieslēguma funkciju, pārpalikums tiks pievienots pilsētas tīklam.
Kā projektēt un aprēķināt, cik W saules paneļus uzstādīt
Saules panelis: LESSO 550W
Izmērs: L 2278 x 1134 mm, aptuveni 2,6 kvadrātpēdas.
Svars: 28 kg
Jauda: 550 W
Platības aprēķina formula:
Piezīme: Atbalsta saules paneļus zem 7 kW
Saules paneļa kopējā jauda: 550 W * 12 = 6,6 kW
Nepieciešamā jumta platība: 12 x 2,6 kvadrātpēdas = 31,2 kvadrātpēdas.
Dienas elektroenerģijas ražošanas aprēķins:
Ņemsim par piemēru Venžou, Ķīnu, maksimālais saules spīdēšanas ilgums ir 3,77 stundas, elektroenerģijas ražošana uz vatu gadā ir 1,088 kWh, gada efektīvais stundu izmantojums ir 1087,08 stundas. Uzstādīšanas leņķis: 18 grādi.
Maksimālā dienas elektroenerģijas ražošana = 6,6 kW x 3,77H = 24,88 kWh
Gada saražotā elektroenerģijas jauda = 6,6 kW x 1087,08H = 7174,728 kWh
