Geralmente, dividimos os sistemas fotovoltaicos em sistemas independentes, sistemas conectados à rede e sistemas híbridos. Se de acordo com a forma de aplicação do sistema solar fotovoltaico, a escala de aplicação e o tipo de carga, o sistema de alimentação fotovoltaica pode ser dividido com mais detalhes. Os sistemas fotovoltaicos também podem ser subdivididos nos seguintes seis tipos: pequeno sistema de energia solar (SmallDC); sistema DC simples (SimpleDC); grande sistema de energia solar (LargeDC); Sistema de alimentação AC e DC (AC/DC); sistema conectado à rede (UtilityGridConnect); Sistema de alimentação híbrido (Híbrido); Sistema híbrido conectado à rede. O princípio de funcionamento e as características de cada sistema são explicados abaixo.
1. Pequeno sistema de energia solar (SmallDC)
A característica deste sistema é que há apenas carga CC no sistema e a potência de carga é relativamente pequena. Todo o sistema possui estrutura simples e fácil operação. Seus principais usos são sistemas domésticos em geral, vários produtos civis de DC e equipamentos de entretenimento relacionados. Por exemplo, este tipo de sistema fotovoltaico é amplamente utilizado na região oeste do meu país, e a carga é uma lâmpada DC para resolver o problema de iluminação doméstica em áreas sem eletricidade.
2. Sistema DC simples (SimpleDC)
A característica do sistema é que a carga no sistema é uma carga CC e não há nenhum requisito especial para o tempo de uso da carga. A carga é usada principalmente durante o dia, portanto não há bateria ou controlador no sistema. O sistema possui uma estrutura simples e pode ser utilizado diretamente. Os componentes fotovoltaicos fornecem energia à carga, eliminando a necessidade de armazenamento e liberação de energia na bateria, bem como a perda de energia no controlador, e melhorando a eficiência da utilização de energia.
3 Sistema de energia solar em grande escala (LargeDC)
Comparado com os dois sistemas fotovoltaicos acima, este sistema fotovoltaico ainda é adequado para sistemas de alimentação CC, mas este tipo de sistema solar fotovoltaico geralmente tem uma grande potência de carga. A fim de garantir que a carga possa ser fornecida de forma confiável com uma fonte de alimentação estável, seu sistema correspondente A escala também é grande, exigindo um conjunto maior de módulos fotovoltaicos e um conjunto de baterias solares maior. Suas formas de aplicação comuns incluem comunicação, telemetria, fonte de alimentação de equipamentos de monitoramento, fonte de alimentação centralizada em áreas rurais, balizas, luzes de rua, etc. 4 Sistema de fonte de alimentação CA, CC (CA/CC)
Diferente dos três sistemas solares fotovoltaicos acima, este sistema fotovoltaico pode fornecer energia para cargas CC e CA ao mesmo tempo. Em termos de estrutura do sistema, possui mais inversores do que os três sistemas acima para converter energia CC em energia CA. A demanda por carga CA. Geralmente, o consumo de energia de carga deste tipo de sistema é relativamente grande, portanto a escala do sistema também é relativamente grande. É usado em algumas estações base de comunicação com cargas CA e CC e outras usinas fotovoltaicas com cargas CA e CC.
5 sistema conectado à rede (UtilityGridConnect)
A maior característica deste tipo de sistema solar fotovoltaico é que a energia CC gerada pelo conjunto fotovoltaico é convertida em energia CA que atende aos requisitos da rede elétrica pelo inversor conectado à rede e, em seguida, conectada diretamente à rede elétrica. No sistema conectado à rede, a energia gerada pelo arranjo fotovoltaico não é fornecida apenas para CA fora da carga, o excesso de energia é realimentado para a rede. Em dias chuvosos ou à noite, quando o conjunto fotovoltaico não gera energia elétrica ou a eletricidade gerada não consegue atender a demanda da carga, ele será alimentado pela rede.
6 Sistema de alimentação híbrido (híbrido)
Além de utilizar conjuntos de módulos solares fotovoltaicos, esse tipo de sistema solar fotovoltaico também utiliza geradores a diesel como fonte de energia de reserva. O objetivo de usar um sistema de fornecimento de energia híbrido é utilizar de forma abrangente as vantagens de diversas tecnologias de geração de energia e evitar suas respectivas deficiências. Por exemplo, as vantagens dos sistemas fotovoltaicos independentes acima mencionados são menos manutenção, mas a desvantagem é que a produção de energia depende do clima e é instável. Comparado com um único sistema independente de energia, um sistema de fornecimento de energia híbrido que utiliza geradores a diesel e painéis fotovoltaicos pode fornecer energia que não depende do clima. Suas vantagens são:
1. O uso de um sistema de fornecimento de energia híbrido também pode alcançar uma melhor utilização das energias renováveis.
2. Possui alta praticidade de sistema.
3. Comparado com um sistema gerador a diesel descartável, ele tem menos manutenção e usa menos combustível.
4. Maior eficiência de combustível.
5. Melhor flexibilidade para correspondência de carga.
O sistema híbrido tem suas próprias deficiências:
1. O controle é mais complicado.
2. O projeto inicial é relativamente grande.
3. Requer mais manutenção do que um sistema independente.
4. Poluição e ruído.
7. Sistema de alimentação híbrido conectado à rede (híbrido)
Com o desenvolvimento da indústria de optoeletrônica solar, surgiu um sistema de fornecimento de energia híbrido conectado à rede que pode utilizar de forma abrangente conjuntos de módulos solares fotovoltaicos, redes elétricas e máquinas de óleo de reserva. Este tipo de sistema é normalmente integrado ao controlador e ao inversor, utilizando um chip de computador para controlar totalmente o funcionamento de todo o sistema, utilizando de forma abrangente diversas fontes de energia para atingir o melhor estado de funcionamento, podendo também utilizar a bateria para melhorar ainda mais o taxa de garantia da fonte de alimentação de carga do sistema, como o sistema inversor SMD da AES. O sistema pode fornecer energia qualificada para cargas locais e pode funcionar como um UPS online (fonte de alimentação ininterrupta). Ele também pode fornecer energia à rede ou obter energia da rede.
O modo de funcionamento do sistema geralmente é trabalhar em paralelo com a rede elétrica e a energia solar. Para cargas locais, se a energia elétrica gerada pelo módulo fotovoltaico for suficiente para a carga, este utilizará diretamente a energia elétrica gerada pelo módulo fotovoltaico para suprir a demanda da carga. Caso a potência gerada pelo módulo fotovoltaico ultrapasse a demanda da carga imediata, o excesso de potência pode ser devolvido à rede; se a energia gerada pelo módulo fotovoltaico não for suficiente, a energia da rede elétrica será automaticamente acionada, e a energia da rede elétrica será utilizada para suprir a demanda da carga local. Quando o consumo de energia da carga for inferior a 60% da capacidade nominal da rede do inversor SMD, a rede carregará automaticamente a bateria para garantir que a bateria fique em estado flutuante por um longo tempo; se a rede falhar, a rede elétrica falha ou a rede elétrica Se a qualidade não for qualificada, o sistema desconectará automaticamente a rede elétrica e mudará para um modo de trabalho independente. A bateria e o inversor fornecem a energia CA exigida pela carga.
Assim que a energia da rede elétrica retornar ao normal, ou seja, a tensão e a frequência forem restauradas ao estado normal mencionado acima, o sistema desconectará a bateria e mudará para o modo de operação conectado à rede, alimentado pela rede elétrica. Em alguns sistemas de fornecimento de energia híbridos conectados à rede, as funções de monitoramento do sistema, controle e aquisição de dados também podem ser integradas no chip de controle. Os componentes principais deste sistema são o controlador e o inversor.
Horário da postagem: 26 de maio de 2021