מערכות ייצור חשמל פוטו-וולטאיות מחוץ לרשת נמצאות בשימוש נרחב באזורים הרריים מרוחקים, אזורים לא חשמליים, איים, תחנות בסיס תקשורת ופנסי רחוב. המערך הפוטו-וולטאי ממיר אנרגיה סולארית לאנרגיה חשמלית בתנאי אור, ומספק כוח לעומס דרךבקר טעינה ופריקה סולארית, ומטעין את ערכת הסוללות בו זמנית; כאשר אין אור, ערכת הסוללות מספקת חשמל לעומס ה-DC דרך בקר הטעינה והפריקה הסולארית. במקביל, הסוללה גם מספקת חשמל ישירות למהפך העצמאי, המומר לזרם חילופין דרך המהפך העצמאי כדי לספק חשמל לעומס זרם החילופין.
הרכב מערכת השמש
(1) שמשסוללה Mאודולים
מודול התא הסולארי הוא החלק העיקרי שלמערכת אספקת חשמל סולארית, וזהו גם הרכיב היקר ביותר במערכת אספקת החשמל הסולארית. תפקידו להמיר את אנרגיית קרינת השמש לחשמל זרם ישר.
(2) בקר סולארי
בקר הטעינה והפריקה הסולאריים נקרא גם "בקר פוטו-וולטאי". תפקידו להתאים ולשלוט באנרגיה החשמלית המופקת על ידי מודול התא הסולארי, לטעון את הסוללה במידה המרבית, ולהגן על הסוללה מפני טעינת יתר ופריקת יתר. אֵפֶקְט. במקומות עם הפרש טמפרטורה גדול, הבקר הפוטו-וולטאי צריך להיות פונקציה של פיצוי טמפרטורה.
(3) מהפך מחוץ לרשת
המהפך מחוץ לרשת הוא מרכיב הליבה של מערכת ייצור החשמל מחוץ לרשת, אשר אחראית על המרת הספק DC למתח AC לשימוש בעומסי AC. על מנת לשפר את הביצועים הכוללים של מערכת ייצור החשמל הפוטו-וולטאית ולהבטיח את הפעולה היציבה לטווח ארוך של תחנת הכוח, מדדי הביצועים של המהפך חשובים מאוד.
(4) ערכת סוללות
הסוללה משמשת בעיקר לאגירת אנרגיה כדי לספק אנרגיה חשמלית לעומס בלילה או בימים גשומים. הסוללה היא חלק חשוב ממערכת מחוץ לרשת, והיתרונות והחסרונות שלה קשורים ישירות לאמינות המערכת כולה. עם זאת, הסוללה היא מכשיר עם הזמן הממוצע בין תקלות (MTBF) הקצר ביותר בכל המערכת. אם המשתמש יכול להשתמש בו ולתחזק אותו כרגיל, ניתן להאריך את חיי השירות שלו. אחרת, חיי השירות שלו יתקצרו משמעותית. סוגי הסוללות הם בדרך כלל סוללות עופרת, סוללות ללא תחזוקה עופרת וסוללות ניקל קדמיום. המאפיינים המתאימים שלהם מוצגים בטבלה שלהלן.
| קטגו | סקירה כללית | יתרונות וחסרונות |
| סוללת חומצת עופרת | 1. מקובל לשמור על סוללות טעונות יבשות על ידי הוספת מים במהלך תהליך השימוש. 2. חיי השירות הם 1 עד 3 שנים. | 1. במהלך הטעינה והפריקה יווצר מימן, ואתר ההצבה חייב להיות מצויד בצינור פליטה כדי למנוע נזק. 2. האלקטרוליט הוא חומצי ויחית מתכות. 3. נדרשת תחזוקת מים תכופה. 4. ערך מיחזור גבוה |
| סוללות חומצת עופרת ללא תחזוקה | 1. בשימוש נפוץ הם סוללות ג'ל אטומות או סוללות מחזור עמוק 2. אין צורך להוסיף מים במהלך השימוש 3. תוחלת החיים היא 3 עד 5 שנים | 1. סוג אטום, לא יווצר גז מזיק במהלך הטעינה 2. קל להתקנה, אין צורך לקחת בחשבון את בעיית האוורור של אתר ההצבה 3. ללא תחזוקה, ללא תחזוקה 4. קצב פריקה גבוה ומאפיינים יציבים 5. ערך מיחזור גבוה |
| סוללת ליתיום יון | סוללה בעלת ביצועים גבוהים, אין צורך להוסיף חיי מים 10 עד 20 שנים | עמידות חזקה, זמני טעינה ופריקה גבוהים, גודל קטן, משקל קל, יקר יותר |
רכיבי מערכת סולארית מחוץ לרשת
מערכות פוטו-וולטאיות מחוץ לרשת מורכבות בדרך כלל ממערכים פוטו-וולטאיים המורכבים ממרכיבי תאים סולאריים, בקרי טעינה ופריקה סולארית, ערכות סוללות, ממירים מחוץ לרשת, עומסי DC ועומסי AC.
יתרונות:
1. אנרגיה סולארית היא בלתי נדלה ובלתי נדלה. קרינת השמש הנקלטת על פני כדור הארץ יכולה לענות על פי 10,000 מהביקוש לאנרגיה העולמית. כל עוד מותקנות מערכות פוטו-וולטאיות סולאריות ב-4% מהמדבריות בעולם, החשמל המופק יכול לענות על צרכי העולם. ייצור חשמל סולארי בטוח ואמין, ולא יסבול ממשברי אנרגיה או חוסר יציבות בשוק הדלק;
2. אנרגיה סולארית זמינה בכל מקום, ויכולה לספק חשמל בקרבת מקום, ללא שידור למרחקים ארוכים, ולמנוע אובדן של קווי תמסורת למרחקים ארוכים;
3. אנרגיה סולארית אינה דורשת דלק, ועלות התפעול נמוכה מאוד;
4. אין חלקים נעים לייצור חשמל סולארי, לא קל להינזק, והתחזוקה פשוטה, מתאימה במיוחד לשימוש ללא השגחה;
5. ייצור חשמל סולארי לא יפיק שום פסולת, ללא זיהום, רעש וסכנות ציבוריות אחרות, ללא השפעה שלילית על הסביבה, היא אנרגיה נקייה אידיאלית;
6. תקופת ההקמה של מערכת ייצור החשמל הסולרית היא קצרה, נוחה וגמישה, ובהתאם לעלייה או ירידה בעומס ניתן להוסיף או להפחית את כמות האנרגיה הסולארית באופן שרירותי כדי למנוע בזבוז.
חסרונות:
1. היישום הקרקעי הוא לסירוגין ואקראי, וייצור החשמל קשור לתנאי האקלים. היא אינה יכולה או מייצרת כוח בלילה או בימי גשם וגשומים;
2. צפיפות האנרגיה נמוכה. בתנאים סטנדרטיים, עוצמת קרינת השמש המתקבלת על הקרקע היא 1000W/M^2. בשימוש בגדלים גדולים, זה צריך לכבוש שטח גדול;
3. המחיר עדיין יקר יחסית, וההשקעה הראשונית גבוהה.
זמן פרסום: 20 באוקטובר 2022