Generalmente dividiamo gli impianti fotovoltaici in sistemi indipendenti, sistemi connessi alla rete e sistemi ibridi. Se in base alla forma di applicazione del sistema solare fotovoltaico, alla scala di applicazione e al tipo di carico, il sistema di alimentazione fotovoltaica può essere suddiviso in modo più dettagliato. Gli impianti fotovoltaici possono inoltre essere suddivisi nelle seguenti sei tipologie: piccolo impianto solare (SmallDC); sistema DC semplice (SimpleDC); grande sistema di energia solare (LargeDC); Sistema di alimentazione AC e DC (AC/DC); sistema connesso alla rete (UtilityGridConnect); Sistema di alimentazione ibrido (Hybrid); Sistema ibrido connesso alla rete. Di seguito vengono spiegati il principio di funzionamento e le caratteristiche di ciascun sistema.
1. Piccolo sistema di energia solare (SmallDC)
La caratteristica di questo sistema è che nel sistema è presente solo un carico CC e la potenza del carico è relativamente piccola. L'intero sistema ha una struttura semplice e un funzionamento facile. I suoi usi principali sono i sistemi domestici generali, vari prodotti civili DC e le relative apparecchiature di intrattenimento. Ad esempio, questo tipo di sistema fotovoltaico è ampiamente utilizzato nella regione occidentale del mio paese e il carico è una lampada CC per risolvere il problema dell'illuminazione domestica nelle aree prive di elettricità.
2. Sistema DC semplice (SimpleDC)
La caratteristica del sistema è che il carico nel sistema è un carico CC e non vi sono requisiti speciali per il tempo di utilizzo del carico. Il carico viene utilizzato principalmente durante il giorno, quindi nel sistema non sono presenti batterie o controller. Il sistema ha una struttura semplice e può essere utilizzato direttamente. I componenti fotovoltaici forniscono energia al carico, eliminando la necessità di immagazzinare e rilasciare energia nella batteria, nonché la perdita di energia nel controller, e migliorando l’efficienza di utilizzo dell’energia.
3 Sistema di energia solare su larga scala (LargeDC)
Rispetto ai due sistemi fotovoltaici precedenti, questo sistema fotovoltaico è ancora adatto per sistemi di alimentazione CC, ma questo tipo di sistema solare fotovoltaico di solito ha una grande potenza di carico. Per garantire che il carico possa essere alimentato in modo affidabile con un'alimentazione stabile, anche il suo sistema corrispondente è grande e richiede un array di moduli fotovoltaici più grandi e un pacco batterie solari più grande. Le sue forme di applicazione comuni includono comunicazione, telemetria, alimentazione di apparecchiature di monitoraggio, alimentazione centralizzata in aree rurali, fari di segnalazione, lampioni, ecc. 4 Sistema di alimentazione CA, CC (AC/DC)
Diversamente dai tre sistemi solari fotovoltaici sopra menzionati, questo sistema fotovoltaico può fornire energia sia per i carichi CC che CA contemporaneamente. In termini di struttura del sistema, dispone di più inverter rispetto ai tre sistemi precedenti per convertire l'energia CC in alimentazione CA. La domanda di carico CA. In generale, il consumo energetico del carico di questo tipo di sistema è relativamente elevato, quindi anche la scala del sistema è relativamente ampia. Viene utilizzato in alcune stazioni base di comunicazione con carichi sia CA che CC e in altri impianti fotovoltaici con carichi CA e CC.
5 sistemi connessi alla rete (UtilityGridConnect)
La caratteristica più importante di questo tipo di sistema solare fotovoltaico è che la potenza CC generata dal campo fotovoltaico viene convertita in potenza CA che soddisfa i requisiti della rete elettrica dall'inverter collegato alla rete, e quindi collegata direttamente alla rete elettrica. Nel sistema connesso alla rete, la potenza generata dal campo fotovoltaico non viene fornita solo alla corrente alternata esterna al carico, ma la potenza in eccesso viene restituita alla rete. Nei giorni di pioggia o di notte, quando l'impianto fotovoltaico non genera elettricità o l'elettricità generata non può soddisfare la domanda di carico, verrà alimentato dalla rete.
6 Sistema di alimentazione ibrido (Hybrid)
Oltre a utilizzare array di moduli solari fotovoltaici, questo tipo di sistema solare fotovoltaico utilizza anche generatori diesel come fonte di energia di riserva. Lo scopo dell'utilizzo di un sistema di alimentazione ibrido è quello di sfruttare in modo completo i vantaggi delle varie tecnologie di generazione di energia ed evitare i rispettivi difetti. Ad esempio, i vantaggi dei suddetti impianti fotovoltaici indipendenti sono la minore manutenzione, ma lo svantaggio è che la produzione di energia dipende dalle condizioni meteorologiche ed è instabile. Rispetto a un singolo sistema indipendente dal punto di vista energetico, un sistema di alimentazione ibrido che utilizza generatori diesel e pannelli fotovoltaici può fornire energia che non dipende dalle condizioni meteorologiche. I suoi vantaggi sono:
1. L'uso del sistema di alimentazione ibrido può anche consentire un migliore utilizzo dell'energia rinnovabile.
2. Ha un'elevata praticabilità del sistema.
3. Rispetto a un sistema generatore diesel monouso, richiede meno manutenzione e utilizza meno carburante.
4. Maggiore efficienza del carburante.
5. Migliore flessibilità per l'adattamento del carico.
Il sistema ibrido ha i suoi difetti:
1. Il controllo è più complicato.
2. Il progetto iniziale è relativamente ampio.
3. Richiede più manutenzione rispetto a un sistema autonomo.
4. Inquinamento e rumore.
7. Sistema di alimentazione ibrido connesso alla rete (ibrido)
Con lo sviluppo dell'industria dell'optoelettronica solare, è stato creato un sistema di alimentazione ibrido connesso alla rete in grado di utilizzare in modo completo array di moduli solari fotovoltaici, rete elettrica e macchine a olio di riserva. Questo tipo di sistema è solitamente integrato con il controller e l'inverter, utilizzando un chip del computer per controllare completamente il funzionamento dell'intero sistema, utilizzando in modo completo varie fonti di energia per ottenere il miglior stato di funzionamento e può anche utilizzare la batteria per migliorare ulteriormente la tasso di garanzia dell'alimentatore di carico del sistema, come il sistema inverter SMD di AES. Il sistema può fornire energia qualificata per carichi locali e può funzionare come un UPS online (gruppo di continuità). Può anche fornire energia alla rete o ottenere energia dalla rete.
La modalità di funzionamento del sistema è solitamente quella di funzionare in parallelo con la rete elettrica e l'energia solare. Per i carichi locali, se l'energia elettrica generata dal modulo fotovoltaico è sufficiente per il carico, utilizzerà direttamente l'energia elettrica generata dal modulo fotovoltaico per soddisfare la domanda del carico. Se la potenza generata dal modulo fotovoltaico supera la richiesta del carico immediato, la potenza in eccesso può essere restituita alla rete; se la potenza generata dal modulo fotovoltaico non è sufficiente, l'energia di rete verrà attivata automaticamente e l'energia di rete verrà utilizzata per soddisfare la domanda del carico locale. Quando il consumo energetico del carico è inferiore al 60% della capacità nominale della rete dell'inverter SMD, la rete caricherà automaticamente la batteria per garantire che la batteria rimanga in uno stato fluttuante per un lungo periodo; se l'alimentazione di rete viene a mancare, l'alimentazione di rete viene a mancare o l'alimentazione di rete Se la qualità non è qualificata, il sistema scollegherà automaticamente l'alimentazione di rete e passerà a una modalità di lavoro indipendente. La batteria e l'inverter forniscono l'alimentazione CA richiesta dal carico.
Una volta che la rete elettrica ritorna alla normalità, cioè la tensione e la frequenza vengono ripristinate allo stato normale sopra menzionato, il sistema scollegherà la batteria e passerà al funzionamento in modalità connessa alla rete, alimentato dalla rete. In alcuni sistemi di alimentazione ibridi collegati alla rete, nel chip di controllo possono essere integrate anche funzioni di monitoraggio, controllo e acquisizione dati del sistema. I componenti principali di questo sistema sono il controller e l'inverter.
Orario di pubblicazione: 26 maggio 2021