O sistema de suporte principal para geração de energia fotovoltaica

Na onda de transição de energia global, a geração de energia fotovoltaica tornou -se uma forma importante de nova energia devido às suas vantagens limpas e renováveis. Como o suporte central da geração de energia fotovoltaica, o sistema de suporte fotovoltaico é a chave para obter geração de energia eficiente. Um sistema de suporte fotovoltaico completo não é um único dispositivo, mas um todo orgânico composto por vários componentes principais, como painéis fotovoltaicos, inversores, baterias, suportes e cabos que trabalham juntos. Cada componente realiza uma função indispensável, formando coletivamente uma cadeia completa da captura de energia da luz, conversão, armazenamento para transmissão de energia.

O inversor é o 'conversor de energia' do sistema fotovoltaico e um dispositivo -chave que conecta painéis fotovoltaicos à grade de energia ou cargas. Como a eletricidade gerada pelos painéis fotovoltaicos é de corrente direta, enquanto a eletricidade doméstica, a eletricidade industrial e a transmissão da rede elétrica são a corrente alternada, a função principal do inversor é converter com eficiência a saída direta de corrente por painéis fotovoltaicos em corrente alternada que atenda aos padrões da grade. De acordo com diferentes cenários de aplicação, os inversores podem ser divididos em três categorias: inversores centralizados, inversores de cordas e micro-inversores. Os inversores centralizados são adequados para usinas fotovoltaicas em larga escala, com as vantagens de alta potência e baixo custo, mas são sensíveis às sombras locais. Os inversores de cordas podem executar o rastreamento máximo de ponto de energia (MPPT) para cada corda fotovoltaica, que pode reduzir efetivamente as perdas de geração de energia causadas pela oclusão de sombra e são amplamente utilizadas em usinas de energia distribuída industrial e comercial. Os micro-inversores são instalados diretamente em cada painel fotovoltaico para realizar a conversão e o monitoramento independentes de um único painel fotovoltaico, o que melhora bastante a eficiência e a confiabilidade da geração de energia do sistema e é adequado para cenários de telhado fotovoltaicos ou complexos domésticos. Além disso, os inversores de alta qualidade também possuem funções de segurança, como proteção de sobretensão, proteção de sobrecorrente e proteção contra efeitos de ilhas, servindo como os 'guardas de segurança' para garantir a operação estável do sistema.

Como o 'banco de energia' do sistema fotovoltaico, as baterias desempenham um papel importante no armazenamento de energia, o que é essencial especialmente em sistemas fotovoltaicos ou cenários fora da grade, onde é necessária a supressão de flutuação da saída. Sua função principal é armazenar o excesso de eletricidade gerado por painéis fotovoltaicos quando houver luz solar suficiente e liberá -la quando houver luz solar insuficiente ou à noite, garantindo a continuidade e a estabilidade da fonte de alimentação. Atualmente, os tipos comuns de baterias usados em armazenamento de energia fotovoltaica incluem baterias de lítio, baterias de ácido de chumbo e baterias de fluxo de vanádio. As baterias de lítio tornaram-se a opção convencional devido às suas vantagens de alta densidade de energia, vida útil do ciclo longo e alta eficiência de carga de carga (até mais de 90%). Em particular, as baterias de fosfato de ferro de lítio são mais competitivas em termos de segurança e custo. As baterias de chumbo-ácido têm tecnologia madura e baixo custo, mas têm baixa densidade de energia e vida útil curta, tornando-as adequadas para pequenos sistemas fora da rede. As baterias de fluxo de vanádio têm as características da vida útil do ciclo ultra-longa e da alta segurança e são adequadas para usinas de armazenamento de energia em larga escala, mas seu custo é relativamente alto. A capacidade e o desempenho das baterias afetam diretamente o efeito de armazenamento de energia do sistema e precisam ser razoavelmente configurados de acordo com fatores como demanda de eletricidade e geração de energia fotovoltaica.

O suporte é a 'estrutura esquelética' do sistema fotovoltaico, responsável por fixar os painéis fotovoltaicos e apoiá -los no ângulo ideal de instalação para maximizar a recepção da luz solar. Seu papel principal não é apenas suportar o peso, mas também melhorar a eficiência da geração de energia dos painéis fotovoltaicos, otimizando o ângulo e a orientação da instalação. De acordo com diferentes cenários de instalação e métodos de ajuste, os suportes podem ser divididos em duas categorias: suportes fixos e suportes de rastreamento. Os suportes fixos têm uma estrutura simples e baixo custo, com um ângulo de instalação fixo, adequado para áreas com condições de iluminação estável. Os suportes de rastreamento podem rastrear automaticamente a luz solar com a mudança do ângulo de azimute e altitude do sol através de sensores e dispositivos de acionamento, o que pode aumentar a geração de energia em 15% a 30% em comparação com os colchetes fixos. No entanto, eles têm um custo relativamente alto e uma dificuldade de manutenção um pouco maior e são comumente usados em usinas de energia em larga escala. Em termos de seleção de materiais, os suportes geralmente adotam materiais resistentes ao clima, como liga de alumínio e aço galvanizado, para se adaptar a ambientes climáticos ao ar livre complexos e garantir a estabilidade estrutural do sistema em condições graves, como vento, chuva e neve.

Os cabos, como a 'rede vascular ' do sistema fotovoltaico, realizam a importante tarefa de transmissão de energia, responsável por transmitir a eletricidade gerada por painéis fotovoltaicos para inversores, baterias e a grade elétrica. O desempenho de cabos fotovoltaicos afeta diretamente a eficiência da transmissão de energia e a segurança do sistema, portanto, existem requisitos técnicos rígidos para eles. Em primeiro lugar, os cabos precisam ter uma excelente condutividade para reduzir a perda de energia durante a transmissão. Em segundo lugar, devido à exposição a longo prazo ao ar livre, eles precisam ter características como resistência a temperaturas altas e baixas, raios ultravioleta, ozônio e envelhecimento e ser capaz de se adaptar a ambientes extremos de temperatura variando de -40 ℃ a 90 ℃. Além disso, eles precisam ter um bom isolamento e força mecânica para evitar riscos de segurança, como curtos circuitos e vazamento elétrico. Os cabos comuns usados em sistemas fotovoltaicos incluem cabos CC e CA. Os cabos CC conectam painéis fotovoltaicos aos inversores e precisam suportar altas tensões CC; Os cabos CA conectam inversores à grade de energia ou cargas e precisam atender aos padrões de tensão CA da grade de energia. Seleção razoável das especificações do cabo, design adequado da fiação e medidas de proteção são as chaves para garantir a transmissão de energia eficiente e segura.

Em todo o sistema de suporte fotovoltaico, cada componente não existe isoladamente, mas forma um loop fechado eficiente e colaborativo de trabalho fechado através da cooperação precisa. Quando a luz solar irradia os painéis fotovoltaicos, os painéis fotovoltaicos geram corrente direta através do efeito fotoelétrico. A corrente direta é transmitida ao inversor através de cabos CC. Depois que o inversor o converte em corrente alternada, parte dele é fornecida diretamente à carga, e a outra parte do excesso de eletricidade pode ser transmitida à bateria para armazenamento através de cabos ou integrada à grade de energia para realizar a eletricidade excedente quando houver luz solar insuficiente, a eletricidade armazenada na bateria é convertida em corrente alternada através do inversor para garantir a contínua energia. Os suportes maximizam a eficiência da captura de energia da luz, otimizando o ângulo e a orientação dos painéis fotovoltaicos; Os cabos garantem a transmissão eficiente de energia entre os componentes e reduzem as perdas.