Ֆոտովոլտային համակարգ

Ֆոտովոլտային համակարգերը հիմնականում բաժանվում են անկախ համակարգերի, ցանցին միացված համակարգերի և հիբրիդային համակարգերի: Ըստ արևային ֆոտովոլտային համակարգի հայտի ձևի, կիրառման մասշտաբի և բեռնվածքի տեսակի՝ այն կարելի է բաժանել վեց տեսակի.

համակարգի ներդրում

Համաձայն դիմումի ձևի, արևային ֆոտոգալվանային համակարգի կիրառման մասշտաբի և բեռնվածքի տեսակի, ֆոտոգալվանային էներգիայի մատակարարման համակարգը պետք է բաժանվի ավելի մանրամասն: Ֆոտովոլտային համակարգերը նույնպես կարելի է բաժանել հետևյալ վեց տեսակների. փոքր արևային էներգիայի մատակարարման համակարգ (Փոքր DC); պարզ DC համակարգ (Simple DC); մեծ արևային էներգիայի մատակարարման համակարգ (Large DC); AC և DC էլեկտրամատակարարման համակարգ (AC/DC); Ցանցին միացված համակարգ (Utility Grid Connect); հիբրիդային էլեկտրամատակարարման համակարգ (Հիբրիդ); ցանցին միացված հիբրիդային համակարգ: Յուրաքանչյուր համակարգի աշխատանքի սկզբունքը և բնութագրերը նկարագրված են ստորև:

էլեկտրամատակարարման համակարգ

Փոքր արևային էներգիայի մատակարարման համակարգի առանձնահատկություններն այն են, որ համակարգում կա միայն DC բեռ, և բեռնվածքի հզորությունը համեմատաբար փոքր է, ամբողջ համակարգը ունի պարզ կառուցվածք և հեշտ է գործել: Դրա հիմնական օգտագործումն են ընդհանուր կենցաղային համակարգերը, տարբեր քաղաքացիական DC արտադրանքները և հարակից ժամանցային սարքավորումները: Օրինակ, իմ երկրի արևմտյան տարածաշրջանում այս տեսակի ֆոտոգալվանային համակարգը լայնորեն կիրառվել է, իսկ բեռը DC լամպն է, որն օգտագործվում է էլեկտրականություն չունեցող տարածքների կենցաղային լուսավորության խնդիրը լուծելու համար։

DC համակարգ

Այս համակարգի առանձնահատկությունն այն է, որ համակարգում բեռնվածությունը հաստատուն բեռնվածություն է, և բեռի օգտագործման ժամանակի համար հատուկ պահանջ չկա: Բեռը հիմնականում օգտագործվում է ցերեկային ժամերին, ուստի համակարգում մարտկոց չի օգտագործվում, և կարգավորիչ չի պահանջվում: Համակարգն ունի պարզ կառուցվածք և կարող է ուղղակիորեն օգտագործվել: Ֆոտովոլտային մոդուլը էներգիա է մատակարարում բեռին՝ վերացնելով մարտկոցում էներգիայի կուտակումն ու արտազատումը, ինչպես նաև կարգավորիչում էներգիայի կորուստը և բարելավելով էներգիայի օգտագործման արդյունավետությունը: Այն սովորաբար օգտագործվում է ՖՎ ջրային պոմպերի համակարգերում, ցերեկային ժամերին որոշ ժամանակավոր սարքավորումների հզորությամբ և որոշ զբոսաշրջային օբյեկտներում: Նկար 1-ը ցույց է տալիս պարզ DC PV պոմպային համակարգ: Այս համակարգը լայնորեն կիրառվել է զարգացող երկրներում, որտեղ խմելու համար մաքուր ջուր չկա, և լավ սոցիալական օգուտներ է տվել:

Լայնածավալ արևային էներգիայի համակարգ

Համեմատած վերը նշված երկու ֆոտոգալվանային համակարգերի հետ՝ արևային էներգիայով աշխատող լայնածավալ ֆոտոգալվանային համակարգը դեռ հարմար է DC էներգահամակարգի համար, բայց արևային ֆոտոգալվանային համակարգի այս տեսակը սովորաբար ունի մեծ բեռնվածքի հզորություն: Բեռի կայուն էներգիայի մատակարարումն ապահովելու համար համակարգի համապատասխան մասշտաբը նույնպես մեծ է, և այն պետք է հագեցած լինի ֆոտոգալվանային մոդուլների ավելի մեծ զանգվածով և ավելի մեծ մարտկոցներով: Դրա ընդհանուր կիրառման ձևերը ներառում են կապ, հեռաչափություն, մոնիտորինգի սարքավորումների էլեկտրամատակարարում, կենտրոնացված էլեկտրամատակարարում գյուղական վայրերում, փարոսային փարոսներ, փողոցային լույսեր և այլն: երկրում, և China Mobile-ի և China Unicom-ի կողմից կառուցված կապի բազային կայանները հեռավոր շրջաններում, առանց էլեկտրական ցանցերի, նույնպես օգտագործում են այս ֆոտոգալվանային համակարգը էլեկտրամատակարարման համար: Ինչպիսին է կապի բազային կայանի նախագիծը Վանջյաժայում, Շանսիում:

AC և DC էլեկտրամատակարարման համակարգ

Ի տարբերություն վերը նշված երեք արևային ֆոտոգալվանային համակարգերի, այս ֆոտոգալվանային համակարգը կարող է միաժամանակ էներգիա ապահովել ինչպես DC, այնպես էլ AC բեռների համար, և ունի ավելի շատ ինվերտորներ, քան վերը նշված երեք համակարգերը համակարգի կառուցվածքի առումով, որն օգտագործվում է DC էներգիան AC փոխարկելու համար: հզորություն՝ AC բեռի պահանջները բավարարելու համար: Սովորաբար, նման համակարգի բեռնվածքի էներգիայի սպառումը նույնպես համեմատաբար մեծ է, ուստի համակարգի մասշտաբը նույնպես համեմատաբար մեծ է: Այն օգտագործվում է կապի որոշ բազային կայաններում ինչպես AC, այնպես էլ DC բեռնվածությամբ և այլ ֆոտոգալվանային էլեկտրակայաններում AC և DC բեռնվածությամբ:

Ցանցին միացված համակարգ

Այս արևային ֆոտոգալվանային համակարգի ամենամեծ առանձնահատկությունն այն է, որ ֆոտոգալվանային զանգվածի կողմից առաջացած ուղղակի հոսանքը վերածվում է փոփոխական հոսանքի, որը համապատասխանում է ցանցի պահանջներին ցանցին միացված ինվերտորի միջոցով և այնուհետև ուղղակիորեն միացված է ցանցին: Բեռից դուրս, ավելցուկային հզորությունը վերադարձվում է ցանցին: Անձրևոտ օրերին կամ գիշերը, երբ ֆոտոգալվանային զանգվածը էլեկտրաէներգիա չի արտադրում կամ արտադրված էլեկտրաէներգիան չի կարող բավարարել բեռի պահանջարկը, այն սնուցվում է ցանցից: Քանի որ էլեկտրական էներգիան ուղղակիորեն մուտքագրվում է էլեկտրացանց, մարտկոցի կոնֆիգուրացիան բաց է թողնվում, և մարտկոցը պահելու և ազատելու գործընթացը պահպանվում է: Այնուամենայնիվ, համակարգում պահանջվում է հատուկ ցանցին միացված ինվերտոր՝ ապահովելու համար, որ ելքային հզորությունը համապատասխանում է ցանցի հզորության պահանջներին լարման, հաճախականության և այլ ցուցանիշների համար: Ինվերտերի արդյունավետության խնդրի պատճառով դեռևս որոշակի էներգիայի կորուստ կլինի: Նման համակարգերը հաճախ ի վիճակի են օգտագործել կոմունալ էներգիան և արևային ՖՎ մոդուլների զանգվածը զուգահեռաբար որպես էներգիայի աղբյուրներ տեղական AC բեռների համար: Ամբողջ համակարգի բեռի էներգիայի պակասի մակարդակը կրճատվում է: Ավելին, ցանցին միացված ՖՎ համակարգը կարող է դեր խաղալ հանրային էլեկտրացանցերի առավելագույն կարգավորման գործում: Համաձայն ցանցին միացված համակարգի բնութագրերի՝ Soying Electric-ը մի քանի տարի առաջ հաջողությամբ մշակել է արևային ցանցին միացված ինվերտոր, որը հատուկ նախագծված է տարբեր շահույթներով և կորուստներով էլեկտրական էներգիայի վերամշակման համար: Մեծ առաջընթաց է գրանցվել, և մի շարք տեխնիկական դժվարություններ հաղթահարվել են ցանցին միացված համակարգում:

Խառը մատակարարման համակարգ

Այս արևային ֆոտոգալվանային համակարգում օգտագործվող արևային ֆոտոգալվանային մոդուլներից բացի, նավթի գեներատորը նույնպես օգտագործվում է որպես պահեստային էներգիայի աղբյուր: Հիբրիդային էլեկտրամատակարարման համակարգի կիրառման նպատակն է համակողմանիորեն օգտագործել էներգիայի արտադրության տարբեր տեխնոլոգիաների առավելությունները և խուսափել դրանց համապատասխան թերություններից: Օրինակ, վերոհիշյալ անկախ ֆոտովոլտային համակարգերի առավելությունները քիչ սպասարկումն են, իսկ թերությունն այն է, որ էներգիայի արտադրությունը կախված է եղանակից և անկայուն է:

Էներգամատակարարման հիբրիդային համակարգը, որն օգտագործում է դիզելային գեներատորների և ֆոտոգալվանային զանգվածների համադրություն, կարող է եղանակից անկախ էներգիա ապահովել՝ համեմատած մեկ էներգիայի առանձին համակարգի հետ:

Ցանցին միացված խառը մատակարարման համակարգ

Արևային օպտոէլեկտրոնիկայի արդյունաբերության զարգացման հետ մեկտեղ առաջացել է ցանցին միացված հիբրիդային էներգիայի մատակարարման համակարգ, որը կարող է համակողմանիորեն օգտագործել արևային ֆոտոգալվանային մոդուլների զանգվածները, կոմունալ էներգիան և պահեստային յուղի գեներատորները: Այս տեսակի համակարգը սովորաբար ինտեգրում է կարգավորիչը և ինվերտորը՝ օգտագործելով համակարգչային չիպ՝ ամբողջ համակարգի աշխատանքը լիովին վերահսկելու համար, համակողմանիորեն օգտագործելով էներգիայի տարբեր աղբյուրներ՝ լավագույն աշխատանքային վիճակի հասնելու համար, ինչպես նաև կարող է օգտագործել մարտկոցներ՝ համակարգի բեռնվածության հզորությունը հետագա բարելավելու համար: մատակարարման երաշխիքային դրույքաչափը, ինչպիսին է AES-ի SMD ինվերտորային համակարգը: Համակարգը կարող է ապահովել որակյալ էներգիա տեղական բեռների համար և կարող է աշխատել որպես առցանց UPS (անխափան սնուցման աղբյուր): Էլեկտրաէներգիան կարող է նաև մատակարարվել կամ ստանալ ցանցից: Համակարգի աշխատանքային ռեժիմը սովորաբար աշխատում է առևտրային և արևային էներգիայի հետ զուգահեռ: Տեղական բեռնվածքի համար, եթե ֆոտոգալվանային մոդուլների կողմից ստեղծվող հզորությունը բավարար է բեռի օգտագործման համար, այն ուղղակիորեն կօգտագործի ֆոտոգալվանային մոդուլների արտադրած էներգիան՝ բեռի կարիքները ապահովելու համար: Եթե ​​ֆոտոգալվանային մոդուլների կողմից արտադրվող հզորությունը գերազանցում է անմիջական բեռի պահանջը, ապա ավելցուկային հզորությունը նույնպես կարող է վերադարձվել ցանց; եթե ֆոտոգալվանային մոդուլների կողմից արտադրվող հզորությունը անբավարար է, կոմունալ էներգիան ավտոմատ կերպով կմիանա, և կոմունալ էներգիան կօգտագործվի տեղական բեռի պահանջարկը ապահովելու համար: Երբ բեռի էներգիայի սպառումը պակաս է SMD ինվերտորի անվանական ցանցի հզորության 60%-ից, ցանցը ավտոմատ կերպով լիցքավորելու է մարտկոցը՝ ապահովելու, որ մարտկոցը երկար ժամանակ լողացող վիճակում է. եթե ցանցը խափանում է, այսինքն՝ ցանցի հոսանքազրկումը կամ ցանցը. Եթե որակը ստանդարտին համապատասխան չէ, համակարգը ավտոմատ կերպով կանջատի ցանցի հոսանքը և կանցնի անկախ աշխատանքային ռեժիմի, և կապահովվի բեռի համար պահանջվող հոսանքի հոսանքը։ մարտկոցի և ինվերտորի միջոցով: Երբ ցանցը վերադառնա նորմալ, այսինքն՝ լարումը և հաճախականությունը վերադառնան վերը նշված նորմալ վիճակին, համակարգը կանջատի մարտկոցը, կանցնի ցանցին միացված ռեժիմի և էլեկտրաէներգիա կմատակարարի ցանցից: Որոշ ցանցին միացված հիբրիդային էլեկտրամատակարարման համակարգերում համակարգի մոնիտորինգի, վերահսկման և տվյալների հավաքագրման գործառույթները կարող են նաև ինտեգրվել կառավարման չիպի մեջ: Նման համակարգի հիմնական բաղադրիչներն են կարգավորիչը և ինվերտորը:

Ցանցից դուրս ֆոտոգալվանային համակարգ

Ցանցից դուրս ֆոտոգալվանային էներգիայի արտադրության համակարգը նոր տեսակի էներգիայի աղբյուր է, որը արտադրում է էլեկտրաէներգիա ֆոտոգալվանային մոդուլներից, կառավարում է մարտկոցի լիցքավորումն ու լիցքաթափումը կարգավորիչի միջոցով և ապահովում է էլեկտրական էներգիա DC բեռին կամ AC բեռին ինվերտորի միջոցով: . Այն լայնորեն կիրառվում է սարահարթերում, կղզիներում, հեռավոր լեռնային շրջաններում և դաշտային գործողություններում՝ կոշտ միջավայրում: Այն կարող է օգտագործվել նաև որպես էլեկտրամատակարարում կապի բազային կայանների, գովազդային լուսատուների, փողոցների լույսերի և այլնի համար: Ֆոտովոլտային էներգիայի արտադրության համակարգը օգտագործում է անսպառ բնական էներգիա, որը կարող է արդյունավետորեն մեղմել պահանջարկի բախումը էլեկտրաէներգիայի պակաս ունեցող տարածքներում և լուծել խնդիրները: կյանքը և հաղորդակցությունը հեռավոր վայրերում: Բարելավել գլոբալ էկոլոգիական միջավայրը և նպաստել մարդկային կայուն զարգացմանը:

Համակարգի գործառույթները

Ֆոտովոլտային վահանակները էներգիա արտադրող բաղադրիչներ են: Ֆոտովոլտային կարգավորիչը կարգավորում և վերահսկում է առաջացած էլեկտրական էներգիան: Մի կողմից, ճշգրտված էներգիան ուղարկվում է DC բեռին կամ AC բեռին, իսկ մյուս կողմից, ավելցուկային էներգիան ուղարկվում է մարտկոցի փաթեթ պահեստավորման համար: Երբ արտադրված էլեկտրաէներգիան չի կարող բավարարել բեռի կարիքները Երբ կարգավորիչը մարտկոցի հզորությունը ուղարկում է բեռին: Մարտկոցը լիովին լիցքավորվելուց հետո կարգավորիչը պետք է վերահսկի մարտկոցը, որպեսզի չգերլիցքավորվի: Երբ մարտկոցում կուտակված էլեկտրական էներգիան լիցքաթափվում է, կարգավորիչը պետք է վերահսկի, որ մարտկոցը չափազանց լիցքաթափվի՝ մարտկոցը պաշտպանելու համար: Երբ կարգավորիչի աշխատանքը լավ չէ, դա մեծապես կանդրադառնա մարտկոցի ծառայության ժամկետի վրա և, ի վերջո, կազդի համակարգի հուսալիության վրա: Մարտկոցի խնդիրն է էներգիա կուտակել, որպեսզի բեռը կարողանա սնուցվել գիշերը կամ անձրևոտ օրերին: Inverter-ը պատասխանատու է DC հոսանքի փոխակերպման համար AC էներգիայի՝ AC բեռների օգտագործման համար: