Čo je to fotovoltaický systém na uskladnenie energie?
Fotovoltaický systém na skladovanie energie je kombináciou zariadenia a technológie, ktorá premieňa slnečnú energiu na elektrickú energiu na napájanie domácich spotrebičov a zároveň ukladá prebytok na použitie v noci alebo pri neprítomnosti elektrickej energie.
Čo to je a aké sú hlavné zložky?
1. Fotovoltaický modul: pozostáva z niekoľkých fotovoltaických modulov (známych aj ako solárne panely), ktoré sú zodpovedné za zachytávanie slnečného žiarenia a jeho premenu na jednosmerný prúd.
2. Regály, príslušenstvo a káble: používajú sa na upevnenie solárnych panelov a prenos generovaného jednosmerného prúdu do meniča.
3. Invertory (striedače pripojené k sieti a nezávislé od siete): Striedavý prúd (AC) sa vytvára invertovaním jednosmerného prúdu (DC) generovaného solárnymi panelmi a prebytočný výkon sa ukladá do systému na ukladanie energie, ktorý je možné pripojiť aj k mestskej sieti.
4. Zariadenia na ukladanie energie: Zvyčajne sa vzťahujú na batérie, ako sú lítiové batérie a iné typy batérií, ktoré ukladajú elektrinu vyrobenú solárnou energiou, ktorá sa nepoužije okamžite prostredníctvom meniča na neskoršie použitie.
5. EMS a BMS: EMS je systém, ktorý monitoruje a riadi prevádzku celého systému, aby sa zabezpečilo, že všetky časti fungujú efektívne a bezpečne. BMS je systém riadenia akumulátora, ktorý optimalizuje a riadi nabíjanie a vybíjanie batérie.
6. Konvergenčná skrinka: vrátane všetkých druhov ochranných zariadení a spínačov, ako je prepäťová ochrana (ochrana pred bleskom) uprostred solárneho invertora, poistky, ističe jednosmerného prúdu, ističe vstupného napájania, ističe výstupného zdroja neprerušiteľného napájania atď.
Fotovoltaický efekt, ako získať elektrinu zo slnečnej energie
1. Absorpcia fotónov: Keď slnečné svetlo (vrátane iných svetelných zdrojov) dopadne na materiál (kremík) solárneho panela, energia fotónov je absorbovaná polovodičovým materiálom.
2. Excitácia elektrónov: Absorbovaná energia fotónov spôsobuje, že elektróny v polovodiči preskakujú z valenčného pásma do vodivostného pásma, čím sa menia z viazaného stavu do voľného stavu.
3. Vznik elektrónovo-dierových párov: Keď je elektrón excitovaný do vodivostného pásma, zanecháva dieru vo valenčnom pásme. Tento elektrón a diera tvoria elektrónovo-dierový pár.
4. Vytvorenie elektrického poľa: Vo fotovoltaických materiáloch sú zvyčajne prítomné oblasti typu P a typu N a na spoji týchto dvoch oblastí (t. j. prechod PN) sa vytvára vnútorné elektrické pole.
5. Poháňanie toku elektrónov: Toto vnútorné elektrické pole poháňa voľné elektróny smerom k oblasti typu N a diery smerom k oblasti typu P a tento pohyb vytvára prúd.
6. Zber prúdu: Prostredníctvom meniča sa tento prúd premieňa na striedavý alebo jednosmerný prúd a ukladá sa v systéme na ukladanie energie na neskoršie použitie.
Ako fungujú meniče pripojené k sieti a nezávislé od siete a ich spôsob prevádzky
1. Menič pripojený k sieti premieňa jednosmerný prúd generovaný solárnymi panelmi na vhodné napätie zbernice pre menič prostredníctvom MPPT modulu a potom ho premieňa na striedavý prúd prostredníctvom elektronických súčiastok na napájanie domácich spotrebičov. Ak je prebytok energie, premení sa na rovnaké napätie ako má úložný systém a nabíja sa do úložného systému ako záloha. Ak je prebytok energie, spätne sa zapojí a integruje do elektrickej siete.
2. Systémy skladovania fotovoltaickej energie majú režimy vlastnej výroby a vlastnej spotreby, režimy vyrovnávania špičiek a vypĺňania údolí a režimy priority batérie.
Režim vlastnej výroby a vlastného využitia: elektrina vyrobená solárnymi panelmi sa premieňa na striedavý prúd (AC) a priamo sa dodáva do domácich spotrebičov, zatiaľ čo prebytok sa nabíja do akumulačného systému; ak prúd vyrobený solárnymi panelmi nestačí na použitie domácimi spotrebičmi, dopĺňa sa pomocou mestskej elektrickej siete.
Režim vyrovnávania špičiek a vypĺňania údolí: V nastavenom čase najnižšej hodnoty sa striedavý prúd z mestskej siete premení na jednosmerný prúd a bude nabíjaný do systému akumulácie energie; v nastavenom čase špičky sa jednosmerný prúd v systéme akumulácie energie premení na striedavý prúd, ktorý sa bude napájať do domácich spotrebičov; ak je energia z batérie nedostatočná, bude doplnená z mestskej siete.
Režim priority batérie: Bez ohľadu na situáciu sa najprv uistite, že je systém akumulácie energie plný. Keď solárna energia vygeneruje viac energie, bude sa priamo premieňať na striedavý prúd pre použitie v domácej batérii a keď je zapnutá funkcia pripojenia k sieti, prebytok sa pridá do mestskej siete.
Ako navrhnúť a vypočítať, koľko W solárnych panelov nainštalovať
Solárny panel: LESSO 550W
Rozmery: D 2278 x 1134 mm, približne 2,6 štvorcových stôp.
Hmotnosť: 28 kg
Výkon: 550 W
Vzorec na výpočet plochy:
Poznámka: Podpora solárnych panelov s výkonom do 7 kW
Celkový výkon solárneho panela: 550 W * 12 = 6,6 kW
Požadovaná plocha strechy: 12 x 2,6 štvorcových stôp = 31,2 štvorcových stôp.
Výpočet dennej výroby energie:
Vezmime si ako príklad Wenzhou v Číne, kde maximálny slnečný svit je 3,77 hodiny, výroba energie na watt za rok je 1,088 kWh, ročné efektívne využitie hodín je 1087,08 hodín. Uhol inštalácie: 18 stupňov.
Špičková denná výroba energie = 6,6 kW x 3,77 h = 24,88 kWh
Ročná výroba energie = 6,6 kW x 1087,08 h = 7174,728 kWh
