Sistem Penjanaan Kuasa Fotovoltaik
Aug 04, 2023
perkenalkan
——
Fotovoltaik, atau sistem penjanaan kuasa fotovoltaik, ialah sistem penjanaan kuasa yang menggunakan kesan fotovoltan bahan semikonduktor untuk menukar tenaga Sinaran suria kepada tenaga elektrik. Tenaga sistem penjanaan kuasa fotovoltaik datang daripada tenaga suria yang tidak habis-habis, yang merupakan sumber tenaga yang bersih, selamat dan boleh diperbaharui. Proses penjanaan kuasa fotovoltaik tidak mencemarkan alam sekitar atau merosakkan ekologi.
Sistem penjanaan kuasa fotovoltaik dibahagikan kepada sistem fotovoltaik bebas dan sistem fotovoltaik bersambung grid. Sistem penjanaan kuasa fotovoltaik terdiri daripada tatasusunan sel suria, pek bateri, pengawal cas dan nyahcas, penyongsang, kabinet pengedaran AC, sistem kawalan pengesan suria dan peralatan lain.
sejarah
——
Heinrich Hertz pertama kali menemui kesan Fotoelektrik pada tahun 1887, dan Albert Einstein menjelaskan fenomena ini pada tahun 1905. Sistem fotovoltaik (PV) menggunakan kesan Fotoelektrik bahan semikonduktor untuk menukar cahaya secara langsung kepada tenaga elektrik. Komposisi semikonduktor dan keamatan dan panjang gelombang sinaran suria berkesan yang diterima oleh peranti fotovoltaik boleh mempengaruhi penjanaan kuasa peranti fotovoltaik (Hertz, 1887; Einstein, 1905). Pada tahun 1954, tiga penyelidik dari Bell Labs membangunkan "sel suria" praktikal pertama. Bateri ini boleh menukarkan 6 peratus tenaga suria kejadian kepada tenaga elektrik (Pedin, 2004). Dengan kemajuan berterusan dalam penyelidikan dan pembangunan, kecekapan penukaran peranti fotovoltaik juga telah bertambah baik.
pengelasan
——
Sistem penjanaan kuasa fotovoltaik suria boleh dibahagikan kepada dua kategori berdasarkan hubungannya dengan sistem kuasa: sistem penjanaan kuasa fotovoltaik bebas dan sistem penjanaan kuasa fotovoltaik bersambung grid.
Sistem penjanaan kuasa fotovoltaik bebas
Sistem penjanaan kuasa fotovoltaik bebas terdiri daripada sistem Fotovoltaik suria, bateri simpanan, pengawal pengecasan, penukar elektronik kuasa (inverter), beban, dan lain-lain. Prinsip kerjanya ialah tenaga sinaran suria mula-mula ditukarkan kepada tenaga elektrik melalui sistem Fotovoltaik , dan kemudian beban dikuasakan oleh penukar elektronik kuasa selepas penukaran. Pada masa yang sama, lebihan tenaga elektrik disimpan dalam peranti penyimpanan tenaga dalam bentuk tenaga Kimia selepas melalui pengawal pengecasan. Dengan cara ini, apabila cahaya matahari tidak mencukupi, tenaga yang disimpan dalam bateri boleh diubah menjadi tenaga elektrik AC 220V, 50 Hz untuk beban AC selepas dirangsang oleh penyongsang elektronik kuasa, penapis dan pengubah frekuensi kuasa. Ciri-ciri penjanaan tenaga suria ialah menjana tenaga elektrik pada siang hari, manakala bebanan sering digunakan 24/7. Oleh itu, komponen penyimpanan tenaga adalah penting dalam sistem penjanaan kuasa fotovoltaik bebas, dan komponen penyimpanan tenaga utama yang digunakan dalam kejuruteraan ialah bateri.
sistem PV bersambung grid
Sistem penjanaan kuasa fotovoltaik bersambung grid terdiri daripada sistem Fotovoltaik, litar rangsangan DC/DC frekuensi tinggi, penukar elektronik kuasa (penyongsang) dan bahagian pemantauan sistem. Prinsip kerjanya ialah tenaga sinaran suria ditukarkan oleh sistem Photovoltaic, kemudian diubah menjadi DC voltan tinggi selepas penukaran DC frekuensi tinggi, dan kemudian mengeluarkan arus AC sinusoidal dengan frekuensi yang sama seperti voltan grid ke grid selepas terbalik. oleh penyongsang elektronik kuasa.
Perbezaan terbesar antara dua sistem penjanaan kuasa fotovoltaik di atas ialah sistem penjanaan kuasa fotovoltaik bersambung grid disambungkan terus ke grid kuasa, jadi lebihan elektrik sistem Fotovoltaik dan grid selari boleh menjadi pelengkap, menghapuskan simpanan tenaga yang diperlukan elemen seperti bateri dalam sistem penjanaan kuasa fotovoltaik bebas, yang bukan sahaja mengurangkan kos sistem tetapi juga memastikan kebolehpercayaan sistem. Pada masa yang sama, pada musim panas, intensiti Radiant suria adalah tinggi, dan sistem fotovoltaik menjana lebih banyak kuasa, yang boleh mengawal beban puncak grid pada musim panas. Dengan aplikasi berskala besar penjanaan kuasa fotovoltaik suria dan penurunan pesat dalam harga modul sel solar dalam beberapa tahun kebelakangan ini, sistem yang disambungkan grid sudah pasti akan digunakan dengan lebih meluas.
kelebihan
——
1) Operasi yang boleh dipercayai: Ia boleh membekalkan kuasa secara normal walaupun dalam persekitaran yang keras dan keadaan iklim.
2) Jangka hayat yang panjang: Jangka hayat komponen silikon kristal biasanya melebihi 25 tahun, manakala jangka hayat komponen silikon amorf biasanya melebihi 20 tahun.
3) Kos penyelenggaraan yang rendah: Selepas siap, hanya sebilangan kecil kakitangan diperlukan untuk kerap memeriksa dan menyelenggara sistem. Berbanding dengan stesen janakuasa konvensional, kos penyelenggaraan adalah tinggi.
4) Tenaga semula jadi: Tenaga adalah sumber tenaga suria yang tidak habis-habis, tanpa memerlukan kos tenaga.
5) Tiada pencemaran bunyi: Keseluruhan sistem tidak mempunyai bahagian mekanikal yang bergerak dan tidak menghasilkan bunyi.
6) Modular: Pilih kapasiti sistem mengikut keperluan, pemasangan yang fleksibel dan mudah, dan pengembangan yang mudah.
7) Keselamatan: Tiada barang mudah terbakar dalam sistem, dan prestasi keselamatan adalah tinggi.
8) Bekalan kuasa autonomi: Ia boleh beroperasi di luar grid, membekalkan kuasa secara bebas, dan tidak terjejas oleh grid kuasa awam.
9) Penjanaan kuasa teragih: Stesen kuasa fotovoltaik teragih boleh dibina untuk mengurangkan kesan dan bahaya pada grid kuasa awam.
10) Ketinggian tinggi: Di kawasan yang mempunyai altitud tinggi dan cahaya matahari yang kuat, kuasa keluaran sistem boleh ditingkatkan dengan lebih banyak lagi. (Berbanding dengan penjanaan kuasa fotovoltaik di kawasan altitud tinggi, kecekapan penjana Diesel dan kuasa keluaran dikurangkan disebabkan oleh tekanan udara yang rendah.
Senario Aplikasi
——
Sebagai tambahan kepada loji janakuasa suria tradisional dan fotovoltaik atas bumbung yang diedarkan, fotovoltaik juga boleh digunakan untuk pelbagai senario, seperti seni bina, pertanian, perikanan, kemudahan awam, pembinaan landskap, dll. Model komposit dan rentas sempadan ini membolehkan projek pembinaan fotovoltaik mengimbangi pembangunan ekonomi dan perlindungan ekologi sambil menjana elektrik bersih; Sebaliknya, kaedah penggunaan ruang yang cekap dan intensif ini akan membantu projek pembangunan Tenaga baharu untuk mendapatkan sumber tanah yang diperlukan untuk pembinaan.
Di Daerah Zhongba, China, semua bekalan haba di daerah ini disediakan oleh tenaga suria. Bahagian hitam di sebelah kiri gambar adalah pengumpul solar dengan keluasan 35000 meter persegi, sama seperti pemanas air yang biasa kita gunakan, yang boleh menukar tenaga solar kepada haba. Ia mengumpul haba dan menyimpannya dalam balang berwarna dalam gambar. Balang ini boleh menjana haba 24 jam sehari dan menyediakan pemanasan untuk bandar daerah. Ini adalah 100 peratus tenaga suria, karbon sifar sepenuhnya.
Fotovoltaik ditambah Pemulihan Ekologi Tanah
Menurut statistik Konvensyen Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu untuk Memerangi Desertifikasi, kawasan tanah global dalam kemarau dan kemarau yang melampau adalah kira-kira 25500 kilometer persegi, menyumbang 17.2 peratus daripada permukaan tanah global. Lebih-lebih lagi, kawasan padang pasir terus berkembang setiap tahun. Neutraliti Degradasi Tanah (LDN) dan pemulihan ekologi tanah terdegradasi sentiasa menjadi isu penting yang dihadapi Bumi. Walaupun tanah penggurunan perlu dibaiki, ia juga menyediakan sejumlah besar sumber tanah. Oleh itu, menggabungkan pemulihan ekologi tanah penggurunan dengan pembinaan fotovoltaik akan membawa pelbagai faedah. Panel solar di padang pasir bukan sahaja memberikan kuasa tetapi juga mengurangkan jumlah sinaran cahaya matahari dan penyejatan air di atas tanah. Air yang disembur semasa pembersihan panel bateri meningkatkan kandungan lembapan permukaan tanah dan menggalakkan pertumbuhan dan pemulihan tumbuh-tumbuhan. Stesen janakuasa suria di padang pasir boleh menggalakkan penetapan karbon biologi tanah, penjajahan tumbuhan, meningkatkan biodiversiti dan memulihkan aktiviti tanah, yang kondusif untuk pemuliharaan air dan tanah, rintangan angin dan pasir, peraturan iklim, dan pembaikan persekitaran ekologi. Pemilik tanah, selepas 25-kitaran operasi loji kuasa fotovoltaik selama 25-tahun, akan menerima tanah berkualiti tinggi dengan liputan tumbuh-tumbuhan yang lebih tinggi, tanah yang lebih sihat, produktiviti tanah yang lebih tinggi dan faedah pajakan tanah semasa tempoh penggunaan.
Pada masa ini, negara-negara seperti Pakistan dan Mesir, serta Mongolia Dalam, Shanxi, Qinghai, Ningxia, dan wilayah lain di China, mempunyai projek "pemulihan ekologi tanah ditambah fotovoltaik" sedemikian. Ambil projek pemulihan ekologi di Lembangan Qinghai Gonghe sebagai contoh. Projek 850 MW meliputi kawasan seluas 54 kilometer persegi. Selepas pembinaan stesen janakuasa fotovoltaik, liputan tumbuh-tumbuhan di tanah di bawah dan di antara panel fotovoltaik telah meningkat dengan ketara, dan liputan tumbuh-tumbuhan telah meningkat sebanyak 15 peratus; Liputan tumbuh-tumbuhan di kawasan pengairan pam air fotovoltaik juga telah bertambah baik dengan ketara. Pada 10cm, 20cm dan 40cm di bawah panel fotovoltaik, kandungan lembapan tanah meningkat masing-masing sebanyak 78 peratus, 43 peratus dan 40 peratus. Pada musim panas, kandungan bahan organik Tanah dan nitrogen meningkat masing-masing sebanyak 11.6 kali dan 11.3 kali ganda berbanding tahun sebelumnya, dan mikroorganisma tanah meningkat, sekali gus meningkatkan produktiviti tanah. Penjanaan kuasa fotovoltaik telah mengurangkan pelepasan karbon sebanyak kira-kira 1.2 juta tan, dan tumbuh-tumbuhan dan karbon organik tanah juga telah membentuk tahap pemendapan karbon tertentu. Kawasan stesen janakuasa mempunyai kesan pengawalseliaan yang ketara ke atas iklim tempatan: kelajuan angin di dalam taman fotovoltaik telah menurun sebanyak 40.3 peratus berbanding di luar taman; Kelembapan relatif udara adalah 2.8 peratus lebih tinggi daripada di luar taman. Ia juga mempunyai kesan mengawal suhu tanah.
Photovoltaic plus Bangunan
Penggunaan tenaga terbesar di Eropah berasal daripada industri pembinaan, yang menggunakan kira-kira 40 peratus tenaga dan mengeluarkan kira-kira 36 peratus gas rumah hijau. Pada masa ini, hampir 75 peratus bangunan di Kesatuan Eropah adalah cekap tenaga yang rendah. Jika bangunan sedia ada dipasang semula dengan tenaga, ia boleh menjimatkan banyak tenaga, yang dijangka mengurangkan jumlah penggunaan tenaga EU sebanyak 5 peratus kepada 6 peratus dan mengurangkan pelepasan karbon dioksida sebanyak 5 peratus . Pada masa ini, Eropah mempromosikan projek penyepaduan bangunan fotovoltaik secara besar-besaran. Menggabungkan pembinaan fotovoltaik dengan bangunan boleh mengurangkan penggunaan sumber tanah. Negara-negara Eropah mula-mula menganggarkan kawasan bangunan yang ada apabila membina projek "photovoltaic plus building", untuk memaksimumkan penggunaan kawasan bangunan. Daripada hasil penggunaan praktikal berskala besar sistem fotovoltaik di kawasan metropolitan Paris, dapat dilihat bahawa disebabkan oleh penutup bumbung, panel solar boleh meningkatkan permintaan pemanasan musim sejuk bagi isi rumah sebanyak 3 peratus, tetapi pada musim panas, penutup ini boleh mengurangkan penggunaan tenaga penyaman udara sebanyak 12 peratus .
Liechtenstein adalah negara yang sangat tipikal yang mendapat manfaat daripada membina fotovoltaik. Negara ini terletak di antara Switzerland dan Austria, dengan keluasan hanya 160.5 kilometer persegi dan 38244 orang. Liechtenstein mempunyai tanah yang kecil dan penduduk yang jarang, penggunaan tenaga per kapita yang tinggi, penggunaan elektrik per kapita yang tinggi, dan kadar sara diri tenaga yang rendah. Walau bagaimanapun, ia adalah negara pertama di dunia yang dibenarkan untuk dipanggil "kuasa tenaga". Dari perspektif fotovoltaik per kapita, pada 2015, Liechtenstein mengatasi Jerman, yang sebelum ini menduduki tempat pertama (dengan kapasiti terpasang per kapita sebanyak 473 watt), dan telah dianugerahkan gelaran "juara fotovoltaik per kapita" oleh Persatuan Negeri Super Suria. dengan kapasiti terpasang per kapita sebanyak 532 watt. Perlu diingat bahawa semua projek fotovoltaik di negara ini dibina di atas bangunan. Di bawah keadaan sumber cahaya di Liechtenstein, sistem fotovoltaik moden dengan keluasan 40-50 meter persegi secara kasar boleh memenuhi penggunaan elektrik sekeluarga empat orang, dan boleh terus menjana elektrik selama kira-kira 25 tahun, membantu Liechtenstein mencapai sara diri dalam tenaga elektrik isi rumah dan menyediakan sebahagian tenaga elektrik kepada industri. Pada 10 Mei 2020, penjanaan kuasa domestik Liechtenstein melebihi beban elektrik negara, menandakan kali pertama dalam sejarahnya bahawa negara itu mempunyai operasi elektrik serba lengkap tanpa memerlukan sebarang tenaga luaran. Walaupun ini adalah acara sekali-sekala dalam tempoh khas, ia juga menunjukkan kemungkinan negara bergantung pada pembinaan fotovoltaik untuk mencapai kemerdekaan tenaga. Pelan tenaga awam semasa negara adalah untuk mencapai kapasiti fotovoltaik per kapita sebanyak 2.2 kilowatt menjelang 2030 dan sekurang-kurangnya 4.5 kilowatt menjelang 2050. Kesemua fotovoltaik ini masih dirancang untuk pembinaan, dan kedudukan bangunan fotovoltaik di negara ini telah disatukan lagi.
Fotovoltaik ditambah Pertanian
'Photovoltaic plus Agriculture' merujuk kepada pembangunan serentak penjanaan kuasa fotovoltaik perancah dan aktiviti pengeluaran pertanian di tanah yang sama. Kawasan tanah pertanian global adalah kira-kira 500 juta kilometer persegi, menyumbang 38 peratus daripada keluasan tanah global. Kira-kira satu pertiga daripadanya adalah tanah pertanian, manakala baki dua pertiga adalah padang rumput dan padang rumput. Tanah pertanian menduduki sejumlah besar sumber tanah, dan sama ada tanah ini boleh digunakan sebagai kawasan yang boleh digunakan untuk pembinaan fotovoltaik sentiasa menjadi kontroversi. Untuk tujuan ini, institusi penyelidikan tenaga suria terbesar di Eropah, Fraunhofer ISE di Jerman, melancarkan projek penyelidikan bersepadu pertanian dan suria APV RESOLA pada tahun 2015 untuk menguji kesan panel fotovoltaik ke atas hasil tanaman yang berbeza seperti gandum musim sejuk, saderi. , dan kentang. Kawalan Saintifik menunjukkan bahawa gabungan penanaman fotovoltaik dan kentang akan meningkatkan hasil kentang sebanyak 3 peratus sehektar, dan tanah pertanian akan menghasilkan 83 peratus kuasa hijau tambahan melalui fotovoltaik, dan kadar penggunaan komprehensif tanah akan meningkat sebanyak {{7 }} peratus . Pencapaian ini diumumkan pada Persidangan Fotovoltaik Pertanian Antarabangsa AgriVoltaics yang dihoskan oleh Institut Penyelidikan Sistem Suria Fraunhofer di Jerman pada Oktober 2020. Mod "fotovoltaik tambah pertanian", yang menggabungkan pembersihan panel fotovoltaik dengan pengairan tanah ladang, boleh meningkatkan kecekapan air penggunaan sumber, dan panel fotovoltaik juga boleh memainkan peranan dalam mengurangkan kesan buruk cahaya tengah hari yang berlebihan pada tanaman dan mengurangkan penyejatan air. Berdasarkan kemudahan pertanian dan suria bersepadu, tanaman yang sesuai boleh dipilih untuk pengairan yang munasabah. Sistem pintar bekalan kuasa fotovoltaik juga boleh memastikan proses pengeluaran pertanian, mencapai "rumah hijau fotovoltaik ditambah penanaman pintar", dan meningkatkan ekonomi dan kualiti pertanian. Model "photovoltaic plus agriculture" menyelesaikan masalah persaingan tanah antara pembinaan fotovoltaik dan pengeluaran pertanian, dan melalui beberapa langkah campur tangan dalam pembinaan fotovoltaik, meningkatkan hasil tanaman sambil memastikan penjanaan kuasa fotovoltaik sebanyak mungkin, mencapai penggunaan komposit tanah.
Mengambil stesen janakuasa fotovoltaik pertanian yang terletak di tebing timur Sungai Kuning di Ningxia sebagai contoh, tebing timur Sungai Kuning di Ningxia pernah menjadi salah satu tanah terpencil yang paling serius, dengan Ketinggian di atas paras laut purata 1200 meter , hujan tahunan maksimum 273 mm, dan sejatan tahunan 2722 mm. Pasir kuning dan debu ada di mana-mana. Syarikat pembangunan telah menjalankan pengurusan ekologi di atas 160000 ekar (kira-kira 10666 hektar) tanah penggurunan, membina stesen janakuasa pertanian dan fotovoltaik pelengkap, merancang untuk membina penjanaan kuasa fotovoltaik 3GWp, dan menyiapkan penjanaan kuasa fotovoltaik 1GWp yang disambungkan. Pada masa yang sama, rantaian industri hijau "penjualan pemprosesan penyelidikan dan pembangunan" beri goji organik berkualiti tinggi telah dijalankan, menyediakan peluang pekerjaan untuk 30000 penduduk miskin tempatan. Modul fotovoltaik mengurangkan intensiti Radian. "Photovoltaic plus agriculture" menjadikan musim berbunga Lycium barbarum lebih lama daripada Lycium barbarum tempatan yang serupa selama 5 minggu, dan output meningkat sebanyak 29 peratus .
Photovoltaic plus Perikanan
Photovoltaic plus Fisheries "merujuk kepada pembinaan loji janakuasa fotovoltaik dengan asas di permukaan air, yang menjana elektrik semasa membangunkan perikanan di bawah panel fotovoltaik. Ia adalah model pembangunan berbilang penggunaan komposit sumber spatial. Untuk produk akuatik: pertama, kesan penyejukan dan teduhan modul fotovoltaik boleh mengurangkan suhu tidur produk akuatik, mengurangkan penyejatan air, meningkatkan kadar kemandirian ikan, udang, dan ketam, dan mengurangkan pencerobohan alga; Kedua, sistem pintar untuk bekalan tenaga fotovoltaik dapat mengawal keadaan dengan berkesan badan air akuakultur, seperti suhu air dan pH; Ia juga boleh mencapai peredaran penjimatan air, pelepasan pencemaran dasar kolam, pensterilan dan pengoksigenan, dan pengesanan jauh, mewujudkan persekitaran ekologi yang lebih baik dan terus meningkatkan hasil dan kualiti produk akuatik. Untuk operasi penjanaan kuasa dan pemuliharaan tenaga dan pengurangan pelepasan, memancing dipacu fotovoltaik mempunyai pencemaran sifar, mengurangkan habuk, karbon dioksida, sulfur dioksida, dan pelepasan nitrogen oksida; Loji kuasa fotovoltaik permukaan juga boleh mengelakkan kerosakan yang disebabkan oleh kebakaran, gigitan haiwan pada kabel dan situasi lain. Peningkatan serentak dalam pengeluaran perikanan dan penjimatan tenaga dan pengurangan pelepasan boleh meningkatkan nilai ekonomi seunit keluasan tanah.
Berdasarkan data daripada Projek Bersepadu Perikanan dan Cahaya Jiangsu, hasil kolam ikan kap rumput setiap mu dalam Projek Perikanan dan Bersepadu Cahaya telah mencapai 35550-39705 kg/ha, iaitu jauh lebih tinggi daripada paras purata konvensional tempatan. kolam (18750 kg/ha). Pasang 50 peratus hingga 75 peratus modul fotovoltaik pada 339 ekar permukaan air akuakultur, wujudkan kolam memancing dan pencahayaan bersepadu 10 megawatt, menjana sejumlah 13 juta kilowatt jam elektrik setahun, menjana 38300-kilowatt jam elektrik setiap ekar setahun, dan menjana purata 3196-kilowatt jam elektrik setiap ekar sebulan. Simbiosis ikan dan sayur-sayuran (beras), menggunakan beras dan bayam air untuk rawatan biologi, telah menghasilkan sejumlah 194.48 kilogram beras dan 3529 kilogram bayam, menyerap sejumlah 161.99 kilogram nitrogen, 27.63 kilogram fosforus, dan 202.44 kilogram kalium, dan mencapai nilai keluaran tambahan hampir 4000 yuan dan keuntungan lebih 3000 yuan. Dengan menggunakan gabungan organik teknologi penulenan fizikal, biologi dan akuakultur, kami telah mencapai matlamat "menggunakan ikan untuk memberi makan air dan rumput untuk membersihkan air", dengan berkesan mengawal masalah pencemaran dalaman dan luaran dalam akuakultur. Kadar kemerosotan SS adalah melebihi 80 peratus , dan kadar kemerosotan COD, TN dan TP adalah melebihi 90 peratus . Kualiti air tulen memenuhi piawaian tahap pertama "Keperluan Pelepasan untuk Air Akuakultur Kolam Air Tawar" (SC/T9101-2007).
Syarikat kami tertumpu pada Penutup Hujung Kuprum berkualiti tinggi, Kenalan Terminal Fius, (KENDERAAN ELEKTRIK) EV Film Capacitor BusBar, (SOLAR POWER) PV Inverter BusBar, Laminated BusBar, Aluminium Cases untuk bateri tenaga baharu, Copper/Brass/Aluminium/Stainless Steel Bahagian Setem, dan produk elektrik lain Pemasangan Setem dan Kimpalan Logam selama lebih 18 tahun di China. Kami bermula sebagai operasi kecil, tetapi kini telah menjadi salah satu pembekal utama dalam industri EV dan PV di China.
Jika anda mempunyai sebarang keperluan, sila hubungi kami dan kami akan membalas secepat mungkin!
