El sistema de generación de energía fotovoltaica se compone principalmente de módulos fotovoltaicos, controladores, inversores, baterías y otros accesorios (la conexión a la red no requiere baterías). Según dependa o no de la red eléctrica pública, se divide en sistemas aislados y conectados a la red. El sistema fuera de la red funciona de forma independiente y no necesita depender de la red eléctrica. El sistema fotovoltaico fuera de la red está equipado con una batería con función de almacenamiento de energía, que puede garantizar la estabilidad de la energía del sistema y puede suministrar energía a la carga cuando el sistema fotovoltaico no genera electricidad por la noche o la generación de energía es insuficiente en días lluviosos. días.
Independientemente de la forma, el principio de funcionamiento es que los componentes fotovoltaicos convierten la energía luminosa en corriente continua, y la corriente continua se convierte en corriente alterna bajo la acción del inversor, realizando en última instancia las funciones de consumo de electricidad y acceso a Internet.
1. Módulos fotovoltaicos
Los módulos fotovoltaicos son la parte central de todo el sistema de generación de energía. Están compuestos por láminas de módulos fotovoltaicos o módulos fotovoltaicos de diferentes especificaciones cortados mediante máquinas de corte por láser o máquinas de corte de alambre de acero. Dado que la corriente y el voltaje de una sola celda fotovoltaica son muy pequeños, debe conectarse en serie para obtener un alto voltaje y luego conectarse en paralelo para obtener una alta corriente, salir a través de un diodo (para evitar el retorno de corriente) y luego empaquetarse en de acero inoxidable, aluminio u otro material no metálico. En el marco, instale el vidrio superior y el panel posterior, llénelo con nitrógeno y séllelo. La combinación de módulos fotovoltaicos en serie y en paralelo forma un conjunto cuadrado de módulos fotovoltaicos, también llamado conjunto fotovoltaico.
Principio de funcionamiento: la luz del sol brilla sobre la unión pn del semiconductor para formar nuevos pares hueco-electrón. Bajo la acción del campo eléctrico de la unión pn, los huecos fluyen desde la región p a la región n, y los electrones fluyen desde la región n a la región p. Una vez conectado el circuito, crea una corriente eléctrica. Su función es convertir la energía solar en energía eléctrica y enviarla a la batería para su almacenamiento o favorecer el trabajo de carga.
Tipo de componente:
① Silicio monocristalino: Tasa de conversión fotoeléctrica ≈ 18%, hasta 24%, que es la tasa de conversión más alta entre todos los módulos fotovoltaicos. Generalmente está encapsulado con vidrio templado y resina impermeable. Es resistente y duradero, y su vida útil suele ser de hasta 25 años.
②Silicio policristalino: la tasa de conversión fotoeléctrica es ≈14%, que es similar al proceso de producción de silicio monocristalino. La diferencia entre el silicio policristalino es que la tasa de conversión fotoeléctrica es menor, el precio es menor y la vida útil es más corta. Sin embargo, los materiales de silicio policristalino son fáciles de fabricar, ahorran consumo de energía y tienen bajos costos de producción. , por lo que se ha desarrollado vigorosamente.
③ Silicio amorfo: la tasa de conversión fotoeléctrica es ≈10%. Es completamente diferente de los métodos de producción de silicio monocristalino y silicio policristalino. Es una célula solar de película delgada. El proceso se simplifica enormemente, el consumo de material de silicio es muy pequeño y el consumo de energía es menor. Su principal ventaja es que puede generar electricidad en condiciones de poca luz.
2. Controlador de cargador (utilizado en sistemas fuera de la red)
El controlador fotovoltaico es un dispositivo de control automático que puede evitar automáticamente que la batería se sobrecargue y descargue. Utilizando un microprocesador de CPU de alta velocidad y un convertidor analógico a digital A/D de alta precisión, es un sistema de control de monitoreo y recopilación de datos por microcomputadora que puede recopilar rápidamente el estado de funcionamiento actual del sistema fotovoltaico en tiempo real, obtener el información de funcionamiento de la estación fotovoltaica en cualquier momento y proporciona datos históricos detallados de las estaciones fotovoltaicas que proporcionan una base precisa y suficiente para evaluar la racionalidad del diseño del sistema fotovoltaico y probar la confiabilidad de la calidad de los componentes del sistema. También tiene una función de transmisión de datos de comunicación en serie que puede centralizar múltiples subestaciones del sistema fotovoltaico. Gestión y control remoto.
3.Inversor
Un inversor fuera de la red es el corazón de un sistema de energía independiente y su función principal es convertir la corriente continua (CC) almacenada en corriente alterna (CA) que puede ser utilizada por un hogar o negocio. Esta conversión permite que la electricidad generada por paneles solares o turbinas eólicas, por ejemplo, se utilice directamente en el suministro de energía o se almacene en una batería para su uso posterior.
Existen varios tipos de inversores aislados, principalmente inversores de onda sinusoidal pura e inversores de onda modificada. La calidad actual del inversor de onda sinusoidal pura es la más cercana a la fuente de alimentación principal, que es adecuada para el suministro de aparatos eléctricos con altos requisitos de calidad de corriente, mientras que el inversor de onda modificada es de menor costo y adecuado para ocasiones con bajos requisitos de calidad de corriente. Al elegir un inversor fuera de la red, debe considerar factores como el tamaño de la potencia, la forma de onda de salida, la eficiencia y la función de protección.
Las ventajas del inversor de onda sinusoidal pura se reflejan principalmente en los siguientes aspectos:
1. Mayor estabilidad. La forma de onda de salida de un inversor de onda sinusoidal pura es más estable y pura, lo que puede proteger mejor el equipo eléctrico y hacer que dure más.
2. Bajo nivel de ruido. Debido a la forma de onda de salida precisa, el ruido de funcionamiento del inversor de onda sinusoidal pura también es menor que el de los inversores normales.
3. Sea más adaptable. Los inversores de onda sinusoidal pura pueden adaptarse a una gama más amplia de cargas y admiten el uso de todos los equipos eléctricos.
4. Batería
La batería es un dispositivo que almacena electricidad en un sistema de generación de energía fotovoltaica. Actualmente, existen cuatro tipos de baterías de plomo-ácido sin mantenimiento, baterías de plomo-ácido ordinarias, baterías de gel y baterías alcalinas de níquel-cadmio. Las más utilizadas son las baterías de plomo-ácido y las de gel, etc.
Principio de funcionamiento: durante el día, la luz del sol incide sobre los módulos fotovoltaicos, genera voltaje CC, convierte la energía luminosa en energía eléctrica y luego la transmite al controlador. Después de la protección contra sobrecarga del controlador, la electricidad de los módulos fotovoltaicos se transfiere a la batería para su almacenamiento.