Explication des systèmes d'alimentation solaire hors réseau

Le système d'alimentation solaire hors réseau utilise des panneaux solaires pour convertir l'énergie solaire en énergie électrique lorsqu'il y a de la lumière, alimentant la charge via le contrôleur de charge/décharge solaire et chargeant la batterie en même temps ; par temps nuageux ou lorsqu'il n'y a pas de lumière, la charge CC est fournie par le groupe de batteries via le contrôleur de charge/décharge solaire, tandis que la batterie doit alimenter directement l'onduleur indépendant, qui est inversé en courant alternatif pour alimenter le courant alternatif charge via l'onduleur indépendant.

Les systèmes d'énergie solaire hors réseau sont largement utilisés dans les zones montagneuses éloignées, les zones sans électricité, les îles, les stations de base de communication et d'autres applications. Le système se compose généralement d'énergie solaire

Principe de production d'énergie

Lorsque la lumière du soleil brille sur une jonction pn semi-conductrice, une nouvelle paire trou-électron se forme et, sous l'action du champ électrique de la jonction pn, les trous s'écoulent de la zone n vers la zone p et les électrons s'écoulent de la p- zone à la zone n, formant un courant électrique lorsque le circuit est allumé. C'est le principe de fonctionnement de la cellule solaire à effet photoélectrique.

 Il existe deux façons de générer de l'électricité à partir de l'énergie solaire, l'une est la méthode de conversion lumière-thermique-électricité et l'autre est la méthode de conversion directe lumière-électricité.

(1) La méthode de conversion photo-thermique-électrique génère de l'électricité en utilisant l'énergie thermique générée par le rayonnement solaire, généralement en convertissant l'énergie thermique absorbée par les capteurs solaires en vapeur à partir de la masse de travail, qui entraîne ensuite une turbine pour produire de l'électricité. Le premier processus est le processus de conversion photo-thermique ; ce dernier processus est le processus de conversion thermique-électrique.

(2) La conversion directe de la lumière - voie électrique est l'utilisation de l'effet photoélectrique, l'énergie du rayonnement solaire directement en électricité, la conversion lumière - électricité de l'appareil de base est la cellule solaire. La cellule solaire est un dispositif qui convertit directement l'énergie solaire en énergie électrique grâce à l'effet photovoltaïque. Il s'agit d'une photodiode à semi-conducteur, et lorsque la lumière du soleil brille sur la photodiode, la photodiode transforme l'énergie lumineuse du soleil en énergie électrique et produit un courant électrique. Lorsque de nombreuses cellules sont connectées en série ou en parallèle, elles peuvent devenir un réseau de cellules solaires avec une puissance de sortie relativement importante.

Facteurs de réglage

Facteurs à prendre en compte dans la conception d'un système d'énergie solaire.

1. Où le système d'énergie solaire sera-t-il utilisé ? Quel est le rayonnement de la lumière du jour à cet endroit ?

2. Quelle est la puissance de charge du système ?

3. Quelle est la tension de sortie du système, DC ou AC ?

4. Combien d'heures par jour le système doit-il fonctionner ?

5. Combien de jours le système doit-il être alimenté en continu s'il n'y a pas de lumière du jour par temps de pluie ?

6. Quelle est la charge, purement résistive, capacitive ou inductive, et quel est le courant de démarrage ?

Paramètreles facteurs

Modules de cellules solaires

Le module de cellule solaire est la partie principale d'un système d'alimentation solaire hors réseau et le composant le plus précieux du système, son rôle est de transférer le rayonnement solaire

L'énergie est convertie en énergie de courant continu. selon les exigences de puissance et de tension de l'utilisateur, les modules solaires peuvent être conçus pour un usage individuel, ou plusieurs modules solaires peuvent être connectés en série (pour répondre aux exigences de tension) et en parallèle (pour répondre aux exigences de courant) pour former un réseau d'alimentation pour fournir une plus grande puissance électrique. Les modules solaires se caractérisent par des rapports surface/puissance élevés, une longue durée de vie et une grande fiabilité, la puissance de sortie diminuant généralement de pas plus de 20 % sur une durée de vie de 20 ans. Au fur et à mesure que la température change, le courant, la tension et la puissance des modules changent également, de sorte que les modules doivent être conçus en série avec un coefficient de température de tension négatif à l'esprit.

Régulateurs de charge et de décharge solaires

Le contrôleur de charge et de décharge solaire, également appelé "contrôleur photovoltaïque", est conçu pour réguler et contrôler l'énergie électrique générée par les modules solaires, pour maximiser la charge de la batterie et pour protéger la batterie contre la surcharge et la surcharge. décharge. Dans les endroits où il y a une grande différence de température, le contrôleur PV doit avoir la fonction de compensation de température. Selon le niveau de tension CC du système et la puissance du module de cellule solaire pour configurer le contrôleur PV approprié, le contrôleur PV commun a différents niveaux de tension DC12V, 24V, 48V, 110V, 220V.

Batteries

Sa tâche principale est de stocker de l'énergie afin d'assurer l'alimentation de la charge la nuit ou les jours de pluie. Le nombre de batteries en série et en parallèle peut être configuré en fonction des exigences du niveau de tension continue du système. Lors de la connexion de batteries en série et en parallèle, le même type de spécification, le même fabricant, le même lot et le principe d'installation et d'utilisation simultanées doivent être suivis.

Onduleurs hors réseau

L'onduleur hors réseau est l'un des composants essentiels d'un système d'alimentation solaire hors réseau et est responsable de la conversion de l'alimentation CC en alimentation CA pour une utilisation par des charges CA. Afin d'améliorer les performances globales du système de production d'énergie photovoltaïque et d'assurer le fonctionnement stable à long terme de la centrale électrique, les indicateurs de performance de l'onduleur sont très importants. La sélection de l'onduleur est basée sur les caractéristiques de la charge (par exemple résistive, inductive ou capacitive) et la taille de la puissance de la charge.

Avantages

Par rapport au système de production d'énergie thermique couramment utilisé, les avantages de la production d'énergie solaire photovoltaïque se reflètent principalement dans

1, aucun danger d'épuisement.

2, sûr et fiable, pas de bruit, pas d'émissions de pollution à l'extérieur, propre (pas de risques publics).

3, non limité par la répartition géographique des ressources et peut tirer parti de la construction de toits.

4, pas besoin de consommer du carburant et de mettre en place des lignes de transmission pour produire de l'électricité sur place.

5, haute qualité de l'énergie.

6. Courte période de construction et peu de temps consacré à l'obtention d'énergie.

Désavantages

1, intermittente et aléatoire dans l'application au sol, la production d'électricité est liée aux conditions climatiques, la nuit ou les jours de pluie, elle ne peut pas ou rarement générer de l'électricité.

2, la densité d'énergie est faible, dans des conditions standard, l'intensité du rayonnement solaire reçu au sol est de 1000W/M^2. lorsqu'il est utilisé en grande taille, il doit occuper une grande surface.

3, le prix est encore relativement cher, 3 à 15 fois la production d'électricité conventionnelle et l'investissement initial est élevé.

Applications système

I. Alimentation solaire pour les utilisateurs : (1) petite alimentation électrique allant de 10-100W, utilisée dans les zones reculées sans électricité telles que les plateaux, les îles, les zones pastorales, les postes de garde-frontières et autres alimentations électriques de la vie militaire et civile, tels que l'éclairage, la télévision, l'enregistreur, etc. ; (2) 3-5Système de production d'électricité connecté au réseau sur le toit de la famille KW ; (3) pompe à eau photovoltaïque: pour résoudre le puits d'eau profonde et l'irrigation dans les zones sans électricité. Deuxièmement, le domaine des transports tels que les feux de signalisation, les signaux de circulation/ferroviaires, les feux d'avertissement/de signalisation routière, les lampadaires Yu Xiang, les feux d'obstacles à haute altitude, les cabines téléphoniques sans fil pour autoroute/chemin de fer, l'alimentation électrique sans surveillance, etc. Troisièmement, domaine de la communication/communication : station de relais solaire à micro-ondes sans surveillance, station de maintenance de câbles optiques, système d'alimentation de radiodiffusion/communication/messagerie ; système photovoltaïque de téléphone de transporteur rural, petite machine de communication, alimentation GPS de soldat, etc. Quatre, pétrole, marine, domaine météorologique: oléoducs et portes de réservoir système d'énergie solaire de protection cathodique, vie de plate-forme de forage pétrolier et alimentation de secours, équipement de détection marine, équipement d'observation météorologique / hydrologique, etc. V. Alimentation des lampes domestiques et des lanternes: telles que lampes de jardin, lampadaires, lampes portables, lampes de camping, lampes de randonnée, lampes de pêche, lumières noires, lampes à découper en caoutchouc, lampes à économie d'énergie, etc. . Sixième, centrale photovoltaïque : centrale photovoltaïque indépendante de 10 KW -50 MW, centrale électrique complémentaire de paysage (bois de chauffage), une variété de grandes stations de recharge de stationnement, etc. Sept, l'architecture solaire combine la production d'énergie solaire avec des matériaux de construction, faire de l'avenir des grands bâtiments pour atteindre l'autonomie énergétique, est une orientation majeure du développement futur. Huit, les autres domaines comprennent : (1) et l'assistance automobile : voitures solaires/véhicules électriques, équipement de charge de batterie, climatisation automobile, ventilateurs, boîtes de boissons froides, etc. ; (2) système de production d'énergie régénérative à hydrogène solaire et piles à combustible ; (3) alimentation des équipements de dessalement d'eau de mer ; (4) satellite, vaisseau spatial, centrale solaire spatiale, etc.