معرفة تكوين ومبادئ أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية

تشمل أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية بشكل أساسي الأنظمة المتصلة بالشبكة وخارجها. تقوم الأنظمة المتصلة بالشبكة بنقل الكهرباء المولدة من الأنظمة الكهروضوئية بالتوازي مع الشبكة الوطنية. تتكون الأنظمة المتصلة بالشبكة بشكل أساسي من الوحدات الكهروضوئية والعاكسات وصناديق التوزيع وغيرها من الملحقات. يعمل نظام خارج الشبكة بشكل مستقل ولا يعتمد على شبكة الكهرباء العامة. يجب أن يكون النظام خارج الشبكة مجهزًا ببطاريات وأجهزة تحكم بالطاقة الشمسية مع وظائف تخزين الطاقة لضمان استقرار طاقة النظام، ويمكنه توفير الطاقة للحمل عندما لا يقوم النظام الكهروضوئي بتوليد الكهرباء أو يولد طاقة غير كافية بشكل مستمر في الأيام الملبدة بالغيوم.

1. الوحدات الكهروضوئية

الوحدات الكهروضوئية هي الجزء الأساسي من نظام توليد الطاقة بأكمله، وتتكون من وحدات كهروضوئية أو مجموعات من الوحدات الكهروضوئية بمواصفات مختلفة مقطوعة بواسطة آلات القطع بالليزر أو آلات قطع الأسلاك الفولاذية. نظرًا لصغر التيار والجهد للخلية الكهروضوئية الواحدة، فمن الضروري أولاً توصيلها على التوالي للحصول على جهد عالي، ثم توصيلها على التوازي للحصول على تيار عالٍ، وإخراجها من خلال صمام ثنائي، ثم تغليفها على الفولاذ المقاوم للصدأ الصلب أو الألومنيوم أو أي إطار غير معدني. قم بتثبيت الزجاج في الأعلى واللوحة الخلفية، وقم بشحن غاز النيتروجين، ثم قم بإغلاقه. من خلال الجمع بين الوحدات الكهروضوئية على التوالي أو بالتوازي، يتم تشكيل مصفوفة الوحدات الكهروضوئية، المعروفة أيضًا باسم المصفوفة الكهروضوئية.

2. المراقب المالي

وحدة التحكم الكهروضوئية عبارة عن جهاز تحكم تلقائي يمكنه منع الشحن الزائد وتفريغ البطاريات تلقائيًا. إنها تعتمد معالجًا دقيقًا لوحدة المعالجة المركزية (CPU) عالي السرعة ومحول تناظري إلى رقمي عالي الدقة A/D. إنه نظام مراقبة ومراقبة الحصول على بيانات الكمبيوتر الصغير، والذي يمكنه جمع حالة العمل الحالية للنظام الكهروضوئي بسرعة وفي الوقت الفعلي، والحصول على معلومات العمل للمحطة الكهروضوئية في أي وقت، وتجميع البيانات التاريخية التفصيلية للمحطة الكهروضوئية، هذا يوفر أساسًا دقيقًا وكافيًا لتقييم مدى عقلانية تصميم النظام الكهروضوئي والتحقق من موثوقية جودة مكونات النظام. كما أن لديها وظيفة نقل بيانات الاتصال التسلسلي، والتي يمكنها الإدارة المركزية والتحكم عن بعد في العديد من الأنظمة الفرعية للنظام الكهروضوئي.

3. العاكس

العاكس هو جهاز يقوم بتحويل التيار المباشر الناتج عن توليد الطاقة الكهروضوئية إلى تيار متردد. تعد العاكسات الكهروضوئية أحد توازنات النظام المهمة في أنظمة المصفوفة الكهروضوئية ويمكن استخدامها مع المعدات العامة التي تعمل بالتيار المتردد. تتمتع محولات الطاقة الشمسية بوظائف خاصة جنبًا إلى جنب مع المصفوفات الكهروضوئية، مثل تتبع أقصى نقطة للطاقة وحماية الجزر.

4. البطارية

البطاريات هي الأجهزة المستخدمة لتخزين الكهرباء في أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية. حاليًا، هناك أربعة أنواع من البطاريات المستخدمة: بطاريات الرصاص الحمضية التي لا تحتاج إلى صيانة، وبطاريات الرصاص الحمضية العادية، والبطاريات الغروية، وبطاريات النيكل والكادميوم القلوية. وتشمل البطاريات المستخدمة على نطاق واسع بطاريات الرصاص الحمضية التي لا تحتاج إلى صيانة والبطاريات الغروية.

5. مبدأ العمل: خلال النهار، يشرق ضوء الشمس على الوحدات الكهروضوئية، ويولد جهد التيار المستمر، ويحول الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية، ثم ينقلها إلى وحدة التحكم. بعد حماية الشحن الزائد بواسطة وحدة التحكم، يتم نقل الطاقة الكهربائية المنقولة من الوحدات الكهروضوئية إلى البطارية لتخزينها عند الحاجة.