کاربرد و اصل راه حل سیستم خورشیدی خارج از شبکه

سیستم های تولید برق فتوولتائیک خارج از شبکه به طور گسترده در مناطق کوهستانی دور افتاده، مناطق غیر برقی، جزایر، ایستگاه های پایه ارتباطی و لامپ های خیابانی استفاده می شود. آرایه فتوولتائیک انرژی خورشیدی را تحت شرایط نور به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند و نیروی مورد نیاز بار را از طریقکنترل کننده شارژ و دشارژ خورشیدی، و بسته باتری را همزمان شارژ می کند. هنگامی که نور وجود ندارد، بسته باتری انرژی بار DC را از طریق کنترل کننده شارژ و دشارژ خورشیدی تامین می کند. در عین حال، باتری نیز مستقیماً برق اینورتر مستقل را تأمین می کند که از طریق اینورتر مستقل به جریان متناوب تبدیل می شود تا بار جریان متناوب را تأمین کند.

ترکیب منظومه شمسی

(1) خورشیدیباتری Modules 

ماژول سلول خورشیدی بخش اصلی استسیستم تامین برق خورشیدی، و همچنین با ارزش ترین جزء در سیستم منبع تغذیه خورشیدی است. وظیفه آن تبدیل انرژی تابش خورشید به برق جریان مستقیم است.

(2) کنترل کننده خورشیدی 

به کنترل کننده شارژ و دشارژ خورشیدی "کنترل کننده فتوولتائیک" نیز گفته می شود. عملکرد آن تنظیم و کنترل انرژی الکتریکی تولید شده توسط ماژول سلول خورشیدی، شارژ باتری به حداکثر میزان و محافظت از باتری در برابر شارژ و تخلیه بیش از حد است. اثر در مکان هایی با اختلاف دمای زیاد، کنترل کننده فتوولتائیک باید عملکرد جبران دما را داشته باشد.

(3) اینورتر خارج از شبکه

اینورتر خارج از شبکه جزء اصلی سیستم تولید برق خارج از شبکه است که وظیفه تبدیل برق DC به برق AC برای استفاده توسط بارهای AC را بر عهده دارد. به منظور بهبود عملکرد کلی سیستم تولید برق فتوولتائیک و اطمینان از عملکرد پایدار دراز مدت نیروگاه، شاخص های عملکرد اینورتر بسیار مهم است.

(4) بسته باتری

باتری عمدتاً برای ذخیره انرژی برای تأمین انرژی الکتریکی بار در شب یا در روزهای بارانی استفاده می شود. باتری بخش مهمی از سیستم خارج از شبکه است و مزایا و معایب آن به طور مستقیم با قابلیت اطمینان کل سیستم مرتبط است. با این حال، باتری دستگاهی با کمترین میانگین زمان بین خرابی (MTBF) در کل سیستم است. اگر کاربر بتواند به طور معمول از آن استفاده کرده و از آن نگهداری کند، عمر سرویس آن را می توان افزایش داد. در غیر این صورت عمر مفید آن به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. انواع باتری ها به طور کلی باتری های سرب اسید، باتری های سرب اسیدی بدون نیاز به تعمیر و نگهداری و باتری های نیکل کادمیوم هستند. مشخصات مربوط به آنها در جدول زیر نشان داده شده است.

دسته بندی

نمای کلی

مزایا و معایب

باتری سرب اسید

1. معمول است که باتری های خشک شارژ شده با افزودن آب در طول فرآیند استفاده نگهداری شوند.

2. عمر سرویس 1 تا 3 سال است.

1. هیدروژن در هنگام شارژ و تخلیه تولید می شود و محل قرارگیری باید مجهز به لوله اگزوز باشد تا آسیبی نبیند.

2. الکترولیت اسیدی است و فلزات را خورده می کند.

3. نگهداری مکرر آب مورد نیاز است.

4. ارزش بازیافت بالا

باتری های سرب اسیدی بدون نیاز به تعمیر و نگهداری

1. معمولاً از باتری های ژل مهر و موم شده یا باتری های چرخه عمیق استفاده می شود

2. در حین استفاده نیازی به افزودن آب نیست

3. طول عمر 3 تا 5 سال است

1. نوع مهر و موم شده، هیچ گاز مضر در هنگام شارژ تولید نمی شود

2. راه اندازی آسان، بدون نیاز به در نظر گرفتن مشکل تهویه محل استقرار

3. بدون تعمیر و نگهداری، بدون تعمیر و نگهداری

4. نرخ تخلیه بالا و ویژگی های پایدار 5. ارزش بازیافت بالا

باتری لیتیوم یون

باتری با کارایی بالا، بدون نیاز به اضافه کردن

عمر آبی 10 تا 20 سال

دوام قوی، زمان شارژ و تخلیه بالا، اندازه کوچک، وزن سبک، گران تر

اجزای سیستم خورشیدی خارج از شبکه

سیستم‌های فتوولتائیک خارج از شبکه عموماً از آرایه‌های فتوولتائیک متشکل از اجزای سلول خورشیدی، کنترل‌کننده‌های شارژ و دشارژ خورشیدی، بسته‌های باتری، اینورترهای خارج از شبکه، بارهای DC و بارهای AC تشکیل شده‌اند.

جوانب مثبت：

1. انرژی خورشیدی تمام نشدنی و تمام نشدنی است. تابش خورشیدی دریافتی از سطح زمین می تواند 10000 برابر نیاز جهانی انرژی را برآورده کند. تا زمانی که سیستم های فتوولتائیک خورشیدی در 4 درصد از بیابان های جهان نصب شده باشند، برق تولید شده می تواند نیازهای جهان را برآورده کند. تولید برق خورشیدی ایمن و قابل اعتماد است و از بحران انرژی یا بی ثباتی بازار سوخت رنج نخواهد برد.
2. انرژی خورشیدی در همه جا در دسترس است، و می تواند برق را در نزدیکی، بدون انتقال از راه دور، تامین کند، و از از دست دادن خطوط انتقال از راه دور جلوگیری کند.
3. انرژی خورشیدی به سوخت نیاز ندارد و هزینه عملیاتی بسیار کم است.
4. هیچ بخش متحرکی برای تولید برق خورشیدی وجود ندارد، آسیب دیدن آن آسان نیست و تعمیر و نگهداری ساده است، به ویژه برای استفاده بدون مراقبت مناسب است.
5. تولید انرژی خورشیدی هیچ گونه زباله، بدون آلودگی، سر و صدا و سایر خطرات عمومی تولید نمی کند، هیچ تاثیر نامطلوبی بر محیط زیست ندارد، یک انرژی پاک ایده آل است.
6. دوره ساخت سیستم تولید برق خورشیدی کوتاه، راحت و منعطف است و با توجه به افزایش یا کاهش بار می توان مقدار انرژی خورشیدی را خودسرانه اضافه یا کاهش داد تا از اتلاف جلوگیری شود.

معایب：

1. کاربرد زمینی متناوب و تصادفی است و تولید برق مربوط به شرایط اقلیمی است. نمی تواند یا به ندرت در شب یا در روزهای ابری و بارانی برق تولید می کند.
2. چگالی انرژی کم است. در شرایط استاندارد، شدت تابش خورشیدی دریافتی روی زمین 1000W/M^2 است. هنگامی که در اندازه های بزرگ استفاده می شود، باید یک منطقه بزرگ را اشغال کند.
3. قیمت هنوز نسبتا گران است، و سرمایه گذاری اولیه بالا است.

زمان ارسال: اکتبر 20-2022