Принцип работы солнечных фотоэлектрических систем заключается в технологии, которая напрямую преобразует световую энергию в электрическую, используя фотоэлектрический эффект на границе раздела полупроводников. Ключевым компонентом этой технологии является солнечная батарея. Солнечные батареи упаковываются и защищаются последовательно, образуя большой солнечный модуль, а затем объединяются с контроллером мощности или аналогичным устройством, образуя фотоэлектрическое устройство для выработки электроэнергии. Весь процесс называется фотоэлектрической системой выработки электроэнергии. Фотоэлектрическая система выработки электроэнергии состоит из массивов солнечных батарей, аккумуляторных батарей, контроллеров заряда и разряда, солнечных фотоэлектрических инверторов, распределительных коробок и другого оборудования.
Зачем использовать инвертор в системе выработки солнечной фотоэлектрической энергии?
Инвертор — это устройство, преобразующее постоянный ток в переменный. Солнечные батареи генерируют постоянный ток под воздействием солнечного света, и постоянный ток, запасенный в батарее, также является постоянным. Однако система питания постоянным током имеет существенные ограничения. Нагрузки переменного тока, такие как люминесцентные лампы, телевизоры, холодильники и электрические вентиляторы, в повседневной жизни не могут питаться от постоянного тока. Для широкого применения фотоэлектрической генерации энергии в нашей повседневной жизни необходимы инверторы, способные преобразовывать постоянный ток в переменный.
Фотоэлектрический инвертор, являясь важной частью системы фотоэлектрической генерации электроэнергии, в основном используется для преобразования постоянного тока, генерируемого фотоэлектрическими модулями, в переменный ток. Инвертор не только выполняет функцию преобразования постоянного тока в переменный, но также имеет функцию повышения производительности солнечных элементов и функцию защиты системы от неисправностей. Ниже приведено краткое описание функций автоматического режима работы и отключения фотоэлектрического инвертора, а также функции управления отслеживанием максимальной мощности.
1. Функция управления отслеживанием максимальной мощности
Выходная мощность солнечного модуля изменяется в зависимости от интенсивности солнечного излучения и температуры самого солнечного модуля (температуры чипа). Кроме того, поскольку солнечный модуль обладает свойством уменьшаться по мере увеличения тока, существует оптимальная рабочая точка, в которой может быть получена максимальная мощность. При изменении интенсивности солнечного излучения, очевидно, изменяется и оптимальная рабочая точка. В зависимости от этих изменений, рабочая точка солнечного модуля всегда находится в точке максимальной мощности, и система всегда получает максимальную выходную мощность от солнечного модуля. Это управление называется управлением слежением за максимальной мощностью. Главная особенность инверторов для солнечных энергетических систем заключается в том, что они включают функцию отслеживания точки максимальной мощности (MPPT).
2. Функция автоматического режима работы и остановки.
После восхода солнца утром интенсивность солнечного излучения постепенно увеличивается, и выходная мощность солнечных элементов также возрастает. Когда достигается требуемая выходная мощность инвертора, он автоматически начинает работу. После начала работы инвертор постоянно контролирует выходную мощность модуля солнечных элементов. Пока выходная мощность модуля солнечных элементов превышает требуемую для работы инвертора мощность, инвертор продолжает работать; он останавливается до захода солнца, даже если облачно и идет дождь. Когда выходная мощность модуля солнечных элементов становится меньше и выходная мощность инвертора приближается к нулю, инвертор переходит в режим ожидания.
Помимо двух описанных выше функций, фотоэлектрический инвертор также обладает функциями предотвращения автономной работы (для систем, подключенных к сети), автоматической регулировки напряжения (для систем, подключенных к сети), обнаружения постоянного тока (для систем, подключенных к сети), обнаружения заземления постоянного тока (для систем, подключенных к сети) и другими функциями. В системе выработки солнечной энергии эффективность инвертора является важным фактором, определяющим емкость солнечных элементов и емкость аккумулятора.
Дата публикации: 01.04.2023
