Fotoelementu enerģijas ražošanas sistēma ir ierīce, kas tieši pārvērš saules enerģiju elektroenerģijā. Atbilstoši attiecībām starp fotoelektrisko sistēmu un tīklu, to var iedalīt fotoelementu sistēmā, kas nav atkarīga no tīkla, un ar tīklu savienotā sistēmā. Sistēmu, kas tieši savieno fotoelektrisko elementu ar slodzi bez enerģijas uzkrāšanas ierīces vidū, sauc par tieši savienotu fotoelektrisko sistēmu. Šāda veida sistēma nevar nodrošināt enerģiju lietainās dienās un naktī, un starp tām parasti tiek pievienots akumulators. Tā kā fotoelektrisko sistēmu relatīvi ietekmē ārējie faktori, parasti ir jāpievieno regulators, lai pielāgotos, lai iegūtu nominālo jaudu, un jāpievieno tādas funkcijas kā vadības un aizsardzības sistēmas.
Fotoelementu enerģijas ražošanas sistēma pamatā ietver četras daļas: fotoelektriskos paneļus, invertorus, enerģijas uzglabāšanas ierīces un kontrolierus. Enerģijas uzglabāšanas ierīcēs parasti tiek izmantotas baterijas, un vairums no tām praktiskos lietojumos izmanto svina-skābes akumulatorus.
Ievads katras daļas galvenajās funkcijām:
Saules baterijas absorbē saules enerģiju un pārvērš gaismas enerģiju līdzstrāvas elektrībā.
Kontrolieris kontrolē akumulatora uzlādes un izlādes dziļumu un pielāgo invertora vadības signālu, mainoties slodzei.
Uzglabāšanas akumulators{0}}uzglabā saules paneļu saražoto elektrisko enerģiju un, ja nepieciešams, nodrošina slodzei līdzstrāvu.
Invertors pārveido līdzstrāvas ievadi maiņstrāvas izvadē.
Salīdzinājumā ar tradicionālajām liela mēroga spēkstacijām ar augstsprieguma un tālsatiksmes pārraidi, neatkarīgas elektroenerģijas ražošanas galvenās priekšrocības ir: mazākas investīcijas, ātra būvniecība, uzticama barošana un zemas ekspluatācijas izmaksas. Būtiska atsevišķas spēkstacijas priekšrocība ir tā, ka tā atrodas tuvu lietotājiem un tai nav nepieciešama augstsprieguma elektropārvades sistēma, kas var ievērojami samazināt ieguldījumus infrastruktūrā. Turklāt mazo ģeneratoru uzstādīšanas vieta ir viegli atrodama, un uzstādīšanas periods ir ļoti īss, kas arī veicina ieguldījumu atgūšanu. Tā kā pārvades zudumi ir daudz mazāki nekā tradicionālajai energosistēmai, neatkarīgas elektroenerģijas ražošanas izmaksas ir salīdzinoši zemas.
Runājot par elektroenerģijas padeves uzticamību, ir acīmredzamas arī neatkarīgas elektroenerģijas ražošanas priekšrocības. Augstsprieguma pārvades un sadales iekārtas tradicionālajās energosistēmās ir svarīgs faktors, kas ietekmē elektroapgādes drošumu. Augstsprieguma līnijas un torņus nopietni sabojājušas dabas katastrofas, piemēram, vētras, ledus un sniegs, un zaudējumi var sasniegt simtiem miljardu dolāru, un dažiem lietotājiem ir ilgtermiņa strāvas padeve. Pārtrauca. Arī vasarā, kad nav dabas stihiju, elektropārvades līniju bojājumu dēļ būs elektrības padeves pārtraukumi.
Saules fotoelementu enerģijas ražošanai nav nepieciešama degviela, tā nepiesārņo vidi, un tā ir ideāla atjaunojama tīra enerģija. Fotoelementu enerģijas ražošanai nav nepieciešama liela zemes platība, un to var uzstādīt uz jumta vai augstceltnes ārsienas. Tas ir vienkāršākais veids, kā panākt neatkarīgu elektroenerģijas ražošanu. Fotoelementu elektroenerģijas ražošanas iekārtās nav ne rotējošas mehāniskas ierīces, ne ķīmiskas reakcijas ierīces, un tās vadība ir vienkāršāka nekā citas elektroenerģijas ražošanas metodes.
Fotoelementu enerģijas ražošana ir tieša saules starojuma enerģijas pārvēršana elektroenerģijā, izmantojot fotoelektrisko efektu. Saules enerģija ir nestabila. Saules starojuma intensitāte vienā un tajā pašā vietā vienā un tajā pašā dienā visu laiku ir atšķirīga. Saules starojuma intensitāte saullēktā un saulrietā ir daudz mazāka nekā pirms pusdienlaika. Saules starojuma intensitāte dažādos gadalaikos vienā un tajā pašā vietā ir atšķirīga. Vidējo un augstu platuma grādu reģionos saules starojuma intensitāte vasarā ir ievērojami spēcīgāka nekā ziemā. Saules enerģija ir arī periodiska, un tiešā saules starojuma enerģija būtiski mainās, mainoties dienai un naktij. Saules starojumu lielā mērā ietekmē arī tādi faktori kā klimats, gadalaiks, diena un nakts. Lai fotogalvaniskās enerģijas ražošanas jauda būtu stabila, ir jābūt aprīkotam ar enerģijas uzkrāšanas ierīcēm. Turklāt saules bateriju un enerģijas uzkrāšanas ierīču izeja ir līdzstrāva. Lai iegūtu maiņstrāvu, fotoelementu elektroenerģijas ražošanas sistēmai jābūt aprīkotai ar kontrolieri un invertoru. Atsevišķas fotoelektriskās enerģijas ražošanas priekšrocības ir apkopotas šādi:
1. Atjaunojamie, neierobežotie resursi var tieši ražot augstas kvalitātes elektroenerģiju ar ideāliem ilgtspējīgas attīstības atribūtiem;
2. Nav piesārņojuma, absolūti nulles emisijas — nekādu materiālu un skaņas, gaismas, elektrības, magnētisma un mehāniskā trokšņa emisijas;
3. Mobila un elastīga, elektroenerģijas ražošanas sistēmu pēc vajadzības var integrēt moduļos, kas var būt lieli vai mazi un viegli paplašināmi;
4. Resursu universālumu pamatā neierobežo reģioni, taču pastāv atšķirība starp bagātajiem un nepietiekami bagātajiem reģioniem;
5. Daudzpusība un uzglabājamība, elektrisko enerģiju var viegli pārsūtīt, izmantot un uzglabāt pa pārvades līnijām;
6. Resursi, elektroenerģijas ražošana un elektroenerģijas patēriņš atrodas vienā apgabalā, kas var ievērojami ietaupīt attālinātās enerģijas pārvades un pārveidošanas iekārtu ieguldījumu izmaksas; Saules enerģijas ražošanas sistēmas būvniecības laiks ir īss, jo tā ir modulāra, to var izmantot jau dažus milivatus saules enerģijas kalkulatorus. , Saules elektrostacijas ar jaudu līdz desmitiem megavatu; dalītās energosistēmas var uzlabot visas energosistēmas drošību un uzticamību, jo īpaši attālos apgabalos un kalnu apgabalos Ķīnā, kur iedzīvotāji dzīvo ļoti izkaisīti un kuriem ir nepieciešami gari tīkla pieslēgumi. Acīmredzami ir ekonomiska un efektīva metode, lai izmantotu dalītās elektroenerģijas ražošanas tehnoloģiju. nodrošināt elektroenerģiju iedzīvotājiem.
Turklāt saules fotoelementu enerģijas ražošanai ir savas unikālās īpašības:
1. Nav izsīkuma riska;
2. Absolūti tīrs (bez piesārņojuma, ārpus akumulatora);
3. Nav ierobežots ar resursu ģeogrāfisko sadalījumu;
4. Tas var ražot elektroenerģiju netālu no vietas, kur tiek izmantota elektroenerģija;
5. Augsta enerģijas kvalitāte;
6. Lietotājus ir viegli pieņemt emocionāli
7. Enerģijas iegūšanai nepieciešams īss laiks;
8. Strāvas padeves sistēma darbojas droši.
