Kaj je fotovoltaični sistem za shranjevanje energije?
Fotovoltaični sistem za shranjevanje energije je kombinacija opreme in tehnologije, ki pretvarja sončno energijo v električno energijo za napajanje gospodinjskih aparatov, presežek pa shranjuje za uporabo ponoči ali v odsotnosti električne energije iz javnega omrežja.
Kaj je to in katere so glavne komponente?
1. Fotovoltaični modul: sestavljen je iz več fotovoltaičnih modulov (znanih tudi kot sončne celice), ki so odgovorni za zajemanje sončne svetlobe in njeno pretvorbo v enosmerni tok.
2. Stojala, dodatki in kabli: uporabljajo se za pritrditev sončnih panelov in prenos proizvedene enosmerne energije do razsmernika.
3. Razsmerniki (razsmerniki, priključeni na omrežje in ločeni od omrežja): Izmenični tok (AC) se ustvari z invertiranjem enosmernega toka (DC), ki ga proizvajajo sončne celice, in shranjevanjem presežne energije v sistemu za shranjevanje energije, ki ga je mogoče priključiti tudi na mestno omrežje.
4. Naprave za shranjevanje energije: Običajno se nanašajo na baterije, kot so litijeve baterije in druge vrste baterij, ki shranjujejo električno energijo, proizvedeno s sončno energijo, ki se ne porabi takoj prek razsmernika za kasnejšo uporabo.
5. EMS in BMS: EMS je sistem, ki spremlja in upravlja delovanje celotnega sistema, da zagotovi učinkovito in varno delovanje vseh delov. BMS je sistem upravljanja akumulatorja, ki optimizira in nadzoruje polnjenje in praznjenje akumulatorja.
6. Konvergenčna omarica: vključno z vsemi vrstami zaščitne opreme in stikal, kot so prenapetostna zaščita (zaščita pred strelo) na sredini sončnega dostopnega razsmernika, varovalke, enosmerna stikala, vhodna stikala za komunalne naprave, izhodna stikala za neprekinjeno napajanje in tako naprej.
Fotovoltaični učinek, kako pridobiti elektriko iz sončne energije
1. Absorpcija fotonov: Ko sončna svetloba (vključno z drugimi viri svetlobe) zadene material (silicij) sončne celice, polprevodniški material absorbira energijo fotonov.
2. Vzbujanje elektronov: Absorbirana energija fotona povzroči, da elektroni v polprevodniku preskočijo iz valentnega pasu v prevodni pas, s čimer se iz vezanega stanja spremenijo v prosto stanje.
3. Nastanek elektronsko-vrzelnih parov: Ko se elektron vzbudi v prevodni pas, v valentnem pasu pusti vrzel. Ta elektron in vrzel tvorita elektronsko-vrzelni par.
4. Vzpostavitev električnega polja: V fotovoltaičnih materialih so običajno prisotna območja tipa P in tipa N, na stičišču teh dveh območij (tj. na stičišču PN) pa se oblikuje notranje električno polje.
5. Krmiljenje pretoka elektronov: To notranje električno polje poganja proste elektrone, da se premikajo proti območju tipa N, in vrzeli, da se premikajo proti območju tipa P, in to gibanje ustvarja tok.
6. Zbiranje toka: Prek razsmernika se ta tok pretvori v izmenični ali enosmerni tok in shrani v sistemu za shranjevanje energije za kasnejšo uporabo.
Kako delujejo omrežno priključeni in neodvisni razsmerniki ter njihov način delovanja
1. Razsmernik, priključen na omrežje, pretvori enosmerni tok, ki ga ustvarijo sončne celice, v ustrezno napetost vodila za razsmernik prek modula MPPT in ga nato prek elektronskih komponent pretvori v izmenični tok za napajanje gospodinjskih aparatov. Če je presežek energije, se pretvori v enako napetost kot sistem za shranjevanje in se napolni v sistem za shranjevanje za varnostno kopiranje. Če je presežek energije, se obrne in integrira v električno omrežje.
2. Sistemi za shranjevanje PV energije imajo načine lastne proizvodnje in lastne porabe, načine zmanjševanja konic in zapolnjevanja dolin ter načine s prednostjo baterije.
Samoproizvodnja in samouporaba: elektrika, ki jo proizvajajo sončni paneli, se pretvori v izmenični tok (AC) in se neposredno dovaja gospodinjskim aparatom, presežek pa se shrani v sistem za shranjevanje; če tok, ki ga proizvajajo sončni paneli, ni dovolj za uporabo gospodinjskih aparatov, se dopolni z mestnim električnim omrežjem.
Način za zmanjšanje obremenitve pri konicah in zapolnjevanje dolin: Ob nastavljenem času konice se bo izmenični tok iz mestnega omrežja pretvoril v enosmerni tok in se polnilo v sistem za shranjevanje energije; ob nastavljenem času konice se bo enosmerni tok v sistemu za shranjevanje energije pretvoril v izmenični tok za napajanje gospodinjskih aparatov; če baterijska moč ne bo zadostovala, jo bo dopolnjevalo mestno omrežje.
Način prioritete baterije: Ne glede na situacijo najprej preverite, ali je sistem za shranjevanje energije poln. Ko sončna energija ustvari več energije, se bo neposredno pretvorila v izmenični tok za uporabo v domačih baterijah, ko pa je funkcija priključitve na omrežje vklopljena, se bo presežek dodal v mestno omrežje.
Kako načrtovati in izračunati, koliko sončnih panelov v W je treba namestiti
Sončna celica: LESSO 550W
Velikost: D 2278 x 1134 mm približno 2,6 kvadratnih čevljev.
Teža: 28 kg
Moč: 550 W
Formula za izračun površine:
Opomba: Podpira sončne panele pod 7KW
Skupna moč sončne celice: 550 W * 12 = 6,6 kW
Zahtevana površina strehe: 12 x 2,6 kvadratnih čevljev = 31,2 kvadratnih čevljev.
Izračun dnevne proizvodnje energije:
Vzemimo za primer Wenzhou na Kitajskem, kjer največja sončna svetloba znaša 3,77 ure, letna proizvodnja energije na vat 1,088 kWh, letna efektivna poraba ur pa 1087,08 ur. Kot namestitve: 18 stopinj.
Največja dnevna proizvodnja energije = 6,6 kW x 3,77 h = 24,88 kWh
Letna proizvodnja električne energije = 6,6 kW x 1087,08 h = 7174,728 kWh
