Jak zbudować własny system fotowoltaiczny?
1. Projektowanie wydajności systemu wytwarzania energii słonecznej
Wydajność to moc wytwarzana przez fotowoltaiczny system wytwarzania energii, który jest zazwyczaj projektowany w oparciu o powierzchnię zabudowy mieszkańców. Powierzchnia 1 metra kwadratowego może obecnie wygenerować około 300 W energii elektrycznej. Przeciętny mieszkaniec może zbudować elektrownię o mocy 5 kW-10 kW, co wymaga w przybliżeniu ponad 25 metrów kwadratowych powierzchni instalacyjnej i tak dalej. Miejscem instalacji może być dach skośny lub płaski.
2. Dobór modułów ogniw słonecznych
Elementy baterii dzielą się na elementy baterii z krzemu monokrystalicznego, elementy baterii z krzemu polikrystalicznego i elementy baterii amorficznej. Monokrystaliczny ma najwyższą wydajność wytwarzania energii i może wygenerować więcej energii elektrycznej na tym samym obszarze. W przypadku małych obszarów instalacyjnych najbardziej odpowiednim wyborem jest monokrystaliczny, ale cena jednostkowa będzie wyższa. Na drugim miejscu znajduje się wydajność krzemu polikrystalicznego. Dla tych, którzy mają stosunkowo dużą powierzchnię instalacyjną, krzem polikrystaliczny jest bardziej opłacalny, a cena jest stosunkowo niska. Krzem amorficzny ma najniższą wydajność i generalnie nie jest zalecany do stosowania. (Wskazówka: Ogniwa monokrystaliczne mają zazwyczaj zaokrąglone rogi, podczas gdy ogniwa polikrystaliczne mają zazwyczaj kąty proste)
Pięć głównych parametrów elementów akumulatora to moc szczytowa, napięcie obwodu otwartego, prąd zwarciowy, napięcie robocze i prąd roboczy. Dobór tych parametrów jest bardzo ważny.
Elementy baterii są podzielone na różne rozmiary w zależności od ich mocy. Moc pojedynczego komponentu waha się od 300 W-700W. Moc pojedynczego elementu jest wprost proporcjonalna do powierzchni, dlatego przy wyborze mocy należy również wybrać element akumulatora o najbardziej odpowiednim rozmiarze, aby spełnić wymagania dotyczące przestrzeni instalacyjnej.
Panel w świetle słonecznym (1000w/m2)
①Napięcie mierzone bez obciążenia jest napięciem w obwodzie otwartym.
②Prąd mierzony przez bezpośrednie zwarcie biegunów dodatniego i ujemnego elementu akumulatora jest prądem zwarciowym.
③Napięcie mierzone po przyłożeniu obciążenia to napięcie robocze, a zmierzony prąd to prąd roboczy.
Napięcie robocze jest ogólnie proporcjonalne do napięcia obwodu otwartego, a prąd roboczy jest proporcjonalny do prądu zwarciowego. Wybór tych czterech parametrów ma duży związek z późniejszym wyborem falownika. Ogólnie rzecz biorąc, napięcie w obwodzie otwartym elementów akumulatora podłączonych do sieci wynosi zwykle około 45 woltów, a napięcie robocze wynosi zwykle około 35 woltów. Prąd roboczy i prąd w obwodzie otwartym różnią się w zależności od mocy podzespołów.
Szeregowe i równoległe połączenie elementów akumulatora: Można zastosować wiele elementów akumulatora szeregowo lub równolegle, można też zastosować połączenie szeregowe i równoległe. W przypadku systemów przyłączonych do sieci połączenie szeregowe ma na celu uzyskanie napięcia odpowiedniego do pracy falownika przyłączonego do sieci, a połączenie równoległe ma na celu zwiększenie mocy wyjściowej przy tym samym poziomie napięcia.
3. Dobór falownika fotowoltaicznego przyłączanego do sieci
Jako urządzenie interfejsu między elementami ogniw fotowoltaicznych a siecią, podłączony do sieci falownik solarny przekształca prąd stały ogniw fotowoltaicznych na prąd przemienny i przesyła go do sieci. Odgrywa kluczową rolę w systemie wytwarzania energii podłączonym do sieci fotowoltaicznej.
Istnieją dwa typy inwerterów podłączanych do sieci domowej. Jednym z nich jest scentralizowany falownik fotowoltaiczny podłączany do sieci o minimalnej mocy 1 kW i napięciu wejściowym w zakresie 150 V-550 V. Drugi to falownik fotowoltaiczny podłączony do mikrosieci, który jest powszechnie stosowany przy napięciu AC220V, o mocy od 200 W do 500 W, a zakres napięcia wejściowego wynosi 12 V ~ 28 V DC. Zastosowanie dwóch falowników podłączonych do sieci jest bardzo różne. Scentralizowane falowniki podłączane do sieci są zazwyczaj większe i nadają się do montażu naściennego. Inwertery fotowoltaiczne podłączane do mikrosieci są kompaktowe i zwykle instalowane są w pobliżu modułów akumulatorowych (można je zainstalować na wsporniku pod modułem akumulatorowym).
Głównymi parametrami falownika podłączonego do sieci są maksymalna moc wejściowa, maksymalne napięcie wejściowe, znamionowe napięcie wejściowe, napięcie rozruchowe, zakres napięcia MPPT i wyjściowe napięcie sieci.
1) Maksymalna moc wejściowa jest wartością graniczną, a moc szczytowa modułu ogniwa fotowoltaicznego powinna wynosić około 90% tej wartości;
2) Maksymalne napięcie wejściowe odpowiada napięciu obwodu otwartego modułu akumulatorowego. Napięcie jałowe szeregowego zestawu modułów musi być mniejsze od tej wartości;
3) Znamionowe napięcie wejściowe odpowiada napięciu roboczemu modułu ogniwa fotowoltaicznego i może mieć pewien zakres odchyleń;
4) Napięcie początkowe odnosi się do punktu napięcia, przy którym falownik podłączony do sieci rozpoczyna pracę. Falownik podłączony do sieci nie będzie działał przy zbyt słabym nasłonecznieniu;
5) Zakres napięcia MPPT jest funkcją ustawionego falownika sieciowego zgodnie z charakterystyką pola akumulatorowego. Automatycznie dostosuje napięcie wejściowe i prąd falownika tak, aby iloczyn napięcia i prądu, czyli mocy, osiągnął wartość maksymalną. To zakres napięć jest bardzo szeroki, a panele inwerterowe z tą funkcją mogą być wykorzystywane bardziej efektywnie;
Napięcie wyjściowe sieci odnosi się do napięcia sieci, która ma zostać zintegrowana, zwykle w Chinach: jednofazowe 220 V/trójfazowe 380 V.
Wybór falownika podłączonego do sieci zależy głównie od mocy znamionowej oraz poziomu napięcia wejściowego i wyjściowego. Następnie użytkownicy mogą łatwo określić zakres napięcia wejściowego falownika podłączonego do sieci na podstawie poziomu napięcia i metody połączenia szeregowo-równoległego wybranych elementów akumulatora. Mogą wybrać jednofazowe lub trójfazowe w zależności od zużycia energii w domu. wyjście. Na przykład: moc szczytowa panelu akumulatora wynosi 200 W, napięcie w obwodzie otwartym wynosi 45 V, a napięcie robocze wynosi 35 V. Aby utworzyć system o mocy 2 kW, należy połączyć szeregowo 10 ogniw akumulatora, a następnie maksymalne napięcie wejściowe falownika podłączonego do sieci musi być większe niż 45 V/chip*10 chipów=450 V, napięcie znamionowe wynosi około 350 V. Napięcie wyjściowe można wybrać spośród jednofazowego 220 V lub trójfazowego 380 V, w zależności od konkretnej sytuacji energetycznej w domu. Jako najważniejszy element całego systemu, falownik sieciowy musi wybierać produkty, które przeszły odpowiednie certyfikaty.
4. Dobór pozostałych komponentów
1) Kabel. Można wybrać kable przeznaczone do fotowoltaiki, są one jednak drogie i trudno je kupić w małych ilościach. Na krótkich dystansach nadal stosuje się kable BV, a bezpieczny prąd 1 milimetra kwadratowego wynosi 6A. Na przykład dla systemu o mocy 3 kW, dla fotowoltaicznego kabla wejściowego znamionowe napięcie wejściowe falownika wynosi 350 V DC, wówczas prąd wynosi 3000 W/350 V=8 ≈ 0,57 A, więc wybierz BV2,5 kabel. W przypadku kabla wyjściowego falownika znamionowe napięcie wyjściowe falownika wynosi 220 V AC, a następnie prąd wynosi 3000 W/220 V ≈ 13,63 A. Teoretycznie można też wybrać kabel BV2.5, jednak ze względów bezpieczeństwa można go rozbudować na wyższy poziom. Wybierz kabel BV4.
2) Ochrona od piorunów. Odgromniki różnią się od zwykłych odgromników. Musisz wybrać wysokonapięciowy odgromnik prądu stałego dedykowany do fotowoltaiki, ponieważ ciągłe napięcie pracy zwykłych odgromników wynosi AC220V lub AC380V, natomiast ciągłe napięcie pracy odgromników specyficznych dla fotowoltaiki może sięgać nawet DC1000V.
3) Przyrządy pomiarowe Przedsiębiorstwo elektroenergetyczne bezpłatnie zainstaluje dla użytkowników dwa liczniki energii elektrycznej. Jeden to licznik energii elektrycznej, który mierzy produkcję energii fotowoltaicznej, drugi to licznik dwukierunkowy, czyli licznik, który mierzy energię elektryczną zużytą przez samego użytkownika i sprzedaną do sieci [2]. W ten sposób użytkownicy mogą zobaczyć w czasie rzeczywistym dzienne zużycie energii elektrycznej, wytwarzaną energię i moc odprowadzoną do sieci.
Powyżej znajdują się rzeczy, na które należy zwrócić uwagę przy zakupie niektórych powiązanych komponentów do domowych systemów fotowoltaicznych. Jeżeli potrzebują Państwo bardziej szczegółowych informacji prosimy o kontakt Jingsun.