Фотовольтийн эрчим хүч үйлдвэрлэх үндсэн дэмжих систем

Дэлхийн эрчим хүчний шилжилтийн давалгаанд фотоволтайкаар эрчим хүч үйлдвэрлэх нь цэвэр, сэргээгдэх давуу талтай тул шинэ эрчим хүчний чухал хэлбэр болсон. Фотоволтайк цахилгаан үйлдвэрлэлийн үндсэн дэмжлэг болох фотоволтайк хаалт систем нь үр ашигтай эрчим хүч үйлдвэрлэх түлхүүр юм. Бүрэн фотоволтайк хаалт систем нь нэг төхөөрөмж биш, харин фотоволтайк хавтан, инвертер, батерей, хаалт, кабель зэрэг олон үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрдсэн органик бүхэл бүтэн систем юм. Бүрэлдэхүүн хэсэг бүр нь гэрлийн энергийг авах, хувиргах, хадгалахаас эхлээд эрчим хүч дамжуулах хүртэлх иж бүрэн гинжийг бүрдүүлдэг зайлшгүй үүргийг гүйцэтгэдэг.

Инвертер нь фотоволтайк системийн 'цахилгаан хувиргагч' бөгөөд фотоволтайк хавтанг цахилгаан сүлжээ эсвэл ачаалалд холбодог гол төхөөрөмж юм. Фотоволтайк хавтангаар үйлдвэрлэсэн цахилгаан эрчим хүч нь тогтмол гүйдэлтэй байдаг бол ахуйн цахилгаан, үйлдвэрийн цахилгаан, цахилгаан сүлжээний дамжуулалт нь хувьсах гүйдэл байдаг тул инвертерийн үндсэн үүрэг нь фотоволтайк хавтангийн шууд гүйдлийг сүлжээний стандартад нийцсэн хувьсах гүйдэл болгон үр ашигтай хувиргах явдал юм. Хэрэглээний янз бүрийн хувилбаруудын дагуу инвертерүүдийг төвлөрсөн инвертер, мөрт инвертер, микро инвертер гэсэн гурван ангилалд хувааж болно. Төвлөрсөн инвертерүүд нь том хэмжээний газар дээрх фотоволтайк цахилгаан станцуудад тохиромжтой бөгөөд өндөр хүчин чадал, хямд өртөгтэй давуу талтай боловч орон нутгийн сүүдэрт мэдрэмтгий байдаг. Стрит инвертерүүд нь фотоволтайк утас бүрт хамгийн их тэжээлийн цэгийг хянах (MPPT) хийх боломжтой бөгөөд энэ нь сүүдрийн битүүмжлэлээс үүдэлтэй эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн алдагдлыг үр дүнтэй бууруулж, үйлдвэрлэлийн болон худалдааны хуваарилагдсан цахилгаан станцуудад өргөн хэрэглэгддэг. Нэг фотоволтайк хавтанг бие даасан хувиргах, хянахын тулд бичил инвертерийг фотоволтайк хавтан бүрт шууд суурилуулсан бөгөөд энэ нь системийн эрчим хүч үйлдвэрлэх үр ашиг, найдвартай байдлыг ихээхэн сайжруулж, гэр ахуйн фотоволтайк эсвэл дээврийн нарийн төвөгтэй хувилбаруудад тохиромжтой. Нэмж дурдахад, өндөр чанартай инвертерүүд нь хэт хүчдэлийн хамгаалалт, хэт гүйдлийн хамгаалалт, арлын нөлөөллөөс хамгаалах зэрэг аюулгүй байдлын функцтэй бөгөөд системийн тогтвортой ажиллагааг хангах 'аюулгүй байдлын хамгаалалт' болж өгдөг.

Фотоволтайк системийн 'эрчим хүчний банк'-ын хувьд батерей нь эрчим хүчийг хадгалахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ нь ялангуяа сүлжээнээс гадуурх фотоволтайк систем эсвэл гаралтын хэлбэлзлийг дарах шаардлагатай хувилбаруудад зайлшгүй шаардлагатай. Тэдний үндсэн үүрэг нь нарны гэрэл хангалттай байгаа үед фотоволтайк хавтангаас үүссэн илүүдэл цахилгааныг хуримтлуулж, нарны гэрэл хангалтгүй үед эсвэл шөнийн цагаар гаргаж, эрчим хүчний хангамжийн тасралтгүй, тогтвортой байдлыг хангах явдал юм. Одоогийн байдлаар фотоволтайк эрчим хүчийг хадгалахад ашигладаг нийтлэг төрлийн батерейнууд нь литийн батерей, хар тугалганы хүчлийн батерей, ванадийн урсгалын батерей юм. Литиум батерейнууд нь эрчим хүчний өндөр нягтрал, урт хугацааны ашиглалтын хугацаа, өндөр цэнэгийн цэнэгийн үр ашиг (90% хүртэл) зэрэг давуу талуудаас шалтгаалан түгээмэл сонголт болсон. Ялангуяа литийн төмрийн фосфатын батерей нь аюулгүй байдал, өртөг зардлын хувьд илүү өрсөлдөх чадвартай байдаг. Хар тугалганы хүчлийн батерей нь боловсорч гүйцсэн технологитой, өртөг багатай боловч эрчим хүчний нягтрал багатай, ашиглалтын хугацаа богино байдаг тул тэдгээрийг сүлжээнээс гадуурх жижиг системүүдэд тохиромжтой болгодог. Ванадийн урсдаг батерей нь хэт урт хугацааны ашиглалтын хугацаа, өндөр аюулгүй байдлын шинж чанартай бөгөөд том хэмжээний эрчим хүч хадгалах цахилгаан станцад тохиромжтой боловч өртөг нь харьцангуй өндөр байдаг. Батерейны хүчин чадал, гүйцэтгэл нь системийн эрчим хүч хуримтлуулах нөлөөнд шууд нөлөөлдөг бөгөөд цахилгаан эрчим хүчний хэрэгцээ, фотоволтайк эрчим хүч үйлдвэрлэх зэрэг хүчин зүйлсийн дагуу оновчтой тохируулах шаардлагатай.

Хаалт нь фотоволтайк системийн 'араг ясны бүтэц' бөгөөд нарны гэрлийг хамгийн их хүлээн авахын тулд фотоволтайк хавтанг бэхлэх, суурилуулах оновчтой өнцгөөр дэмжих үүрэгтэй. Үүний гол үүрэг нь зөвхөн жинг даах төдийгүй, суурилуулалтын өнцөг, чиглэлийг оновчтой болгох замаар фотоволтайк хавтангийн эрчим хүч үйлдвэрлэх үр ашгийг дээшлүүлэх явдал юм. Суурилуулалтын янз бүрийн хувилбарууд болон тохируулгын аргын дагуу хаалтуудыг хоёр ангилалд хувааж болно: тогтмол хаалт ба мөрдөх хаалт. Тогтвортой хаалт нь энгийн бүтэцтэй, хямд өртөгтэй, тогтсон суурилуулах өнцөгтэй, гэрэлтүүлгийн тогтвортой нөхцөлтэй газруудад тохиромжтой. Хяналтын хаалт нь мэдрэгч болон жолоодлогын төхөөрөмжөөр дамжуулан нарны азимут болон өндрийн өнцгийн өөрчлөлттэй хамт нарны гэрлийг автоматаар хянах боломжтой бөгөөд энэ нь суурин хаалттай харьцуулахад эрчим хүчний үйлдвэрлэлийг 15%-30%-иар нэмэгдүүлэх боломжтой. Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь харьцангуй өндөр өртөгтэй, засвар үйлчилгээ хийхэд бага зэрэг хүндрэлтэй байдаг бөгөөд ихэвчлэн газар дээр суурилсан томоохон цахилгаан станцуудад ашиглагддаг. Материалын сонголтын хувьд хаалт нь ихэвчлэн гадаа цаг уурын нарийн төвөгтэй орчинд дасан зохицож, салхи, бороо, цас зэрэг хүнд нөхцөлд системийн бүтцийн тогтвортой байдлыг хангах үүднээс хөнгөн цагаан хайлш, цайрдсан ган зэрэг цаг агаарт тэсвэртэй материалыг ашигладаг.

Кабель нь фотоволтайк системийн 'судасны сүлжээ'-ийн хувьд цахилгаан дамжуулах чухал үүргийг гүйцэтгэдэг бөгөөд фотоволтайк хавтангаас үүссэн цахилгааныг инвертер, батерей, цахилгаан сүлжээнд дамжуулах үүрэгтэй. Фотоволтайк кабелийн гүйцэтгэл нь цахилгаан дамжуулах үр ашиг, системийн аюулгүй байдалд шууд нөлөөлдөг тул техникийн хатуу шаардлага тавьдаг. Нэгдүгээрт, дамжуулах явцад эрчим хүчний алдагдлыг багасгахын тулд кабель нь маш сайн дамжуулах чадвартай байх ёстой. Хоёрдугаарт, гадаа удаан хугацаагаар байх тул өндөр, нам температур, хэт ягаан туяа, озон, хөгшрөлтөд тэсвэртэй, -40 хэмээс 90 хэм хүртэлх эрс тэс температурт дасан зохицох чадвартай байх шаардлагатай. Үүнээс гадна богино холболт, цахилгаан гүйдэл зэрэг аюулгүй байдлын аюулаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд сайн дулаалга, механик бат бөх байх шаардлагатай. Фотоволтайк системд ашиглагддаг нийтлэг кабельд тогтмол гүйдлийн кабель ба хувьсах гүйдлийн кабель орно. Тогтмол гүйдлийн кабель нь фотоволтайк хавтанг инвертерүүдтэй холбож, тогтмол гүйдлийн өндөр хүчдэлийг тэсвэрлэх шаардлагатай; Хувьсах гүйдлийн кабель нь инвертерийг эрчим хүчний сүлжээнд эсвэл ачаалалд холбодог бөгөөд цахилгаан сүлжээний хувьсах гүйдлийн хүчдэлийн стандартыг хангасан байх шаардлагатай. Кабелийн техникийн үзүүлэлтүүдийг оновчтой сонгох, утаснуудын зөв дизайн, хамгаалалтын арга хэмжээ нь үр ашигтай, аюулгүй цахилгаан дамжуулах түлхүүр юм.

Бүхэл бүтэн фотоволтайк хаалтны системд бүрэлдэхүүн хэсэг тус бүр нь тусад нь байдаггүй, харин нарийн хамтран ажиллах замаар үр ашигтай, хамтран ажиллах хаалттай хэлхээг бүрдүүлдэг. Нарны гэрэл нь фотоволтайк хавтангаар цацрах үед фотоволтайк хавтан нь фотоэлектрик эффектээр шууд гүйдэл үүсгэдэг. Тогтмол гүйдэл нь тогтмол гүйдлийн кабелиар дамжуулан инвертер рүү дамждаг. Инвертер нь хувьсах гүйдэл болгон хувиргасны дараа түүний нэг хэсэг нь шууд ачаалалд орж, үлдсэн цахилгаан эрчим хүчийг аккумлятор руу дамжуулж, кабелиар дамжуулж эсвэл илүүдэл цахилгааныг бий болгохын тулд цахилгаан сүлжээнд нэгтгэж болно. Нарны гэрэл хангалтгүй үед батерейнд хуримтлагдсан цахилгаан эрчим хүчийг ээлжлэн ээлжлэн ээлжлэн гүйдлийн тэжээл болгон хувиргадаг. Хаалтууд нь фотоволтайк хавтангийн өнцөг, чиглэлийг оновчтой болгох замаар гэрлийн эрчим хүчийг авах үр ашгийг дээд зэргээр нэмэгдүүлдэг; кабель нь бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хооронд эрчим хүчний үр ашигтай дамжуулалтыг хангаж, алдагдлыг бууруулдаг.