Обсуждение проектирования автономных фотоэлектрических систем, солнечных уличных фонарей и солнечных электростанций.

01 Основные данные, которые необходимо понимать перед установкой. Прежде всего, необходимо понимать фазу напряжения пользователя: однофазное переменное напряжение 220 В или трехфазное переменное напряжение 380 В? Это определяет выходные характеристики инвертора; затем тип нагрузки: индуктивная или резистивная? Это определяет мощность нагрузки и форму выходного сигнала инвертора. Третий параметр — время работы нагрузки при полной нагрузке, то есть, сколько электроэнергии нам требуется в среднем в день? Если это фотоэлектрическая электростанция, подключенная к сети, поскольку в ней нет накопителя энергии, достаточно настроить оптимальную мощность фотоэлектрических модулей; если это автономная фотоэлектрическая система генерации электроэнергии, необходимо также рассчитать емкость батареи, в том числе и в случае отсутствия фотоэлектрической генерации в течение нескольких дождливых дней. Это также определяет резервную мощность системы. 02 Пример автономной фотоэлектрической генерации электроэнергии. В качестве примера рассмотрим автономную фотоэлектрическую электростанцию ​​небольшого фермерского хозяйства, расположенного на берегу озера. Из-за больших расстояний до линий электропередачи, значительных потерь мощности и напряжения, а также тайфунов, нестабильного энергопотребления, частых неожиданных отключений электроэнергии, влияющих на производство и бытовое потребление, было предложено использовать автономную фотоэлектрическую генерацию электроэнергии. Интенсивность солнечного излучения высока в течение дня. Фотоэлектрическая электростанция напрямую преобразует выходную мощность, обеспечивая работу электроснабжения и одновременно заряжая аккумулятор, а ночью аккумулятор преобразует выходную мощность. Напряжение составляет 220 В переменного тока, 50 Гц. Электрооборудование включает в себя: кислородный насос для пруда (300 Вт), 10 телевизоров + спутниковый ресивер (200 Вт), 1 рисоварку (750 Вт), 1 индукционную плиту (2000 Вт), 1 холодильник (100 Вт). Нагрузка от освещения (100 Вт) не используется одновременно. Кислородный насос работает днем ​​при солнечном свете и не работает ночью. Мощность других электроприборов составляет около 3000 Вт, а суточное потребление электроэнергии — около 10%. Благодаря достаточному освещению на озере, дождливые дни не учитываются. Имеется резервный источник питания. 03 Фотоэлектрический инвертор. На основе предоставленных пользователем данных, при проектировании данной системы компания SAKO Sanke? Для автономной фотоэлектрической системы с интегрированным инвертором выбран блок питания мощностью 48 В 6 кВА, коэффициентом мощности 0,9, КПД инвертора > 88%, фактическая мощность нагрузки может достигать 5000 Вт, что соответствует требованиям к выходной мощности электрооборудования пользователя. 04 Емкость аккумулятора. В данной автономной фотоэлектрической системе используется широко распространенный свинцово-кислотный аккумулятор, обладающий большой емкостью и высокой экономичностью. Запас энергии аккумулятора составляет 10 кВт·ч. Поскольку входное напряжение постоянного тока фотоэлектрического инвертора составляет 48 В, теоретическая емкость аккумулятора рассчитывается следующим образом: 10000 ВА·ч / 48 В = 208 А·ч. В соответствии с соответствующими техническими стандартами, скорость разряда аккумулятора составляет 0,5C2, что обеспечивает оптимальное количество циклов зарядки и разрядки и эффективно продлевает срок службы аккумулятора. Благодаря достаточному солнечному свету в озере, выходная мощность фотоэлектрической системы в течение дня напрямую инвертируется, и нет необходимости в повторной процедуре разряда батареи. Ночью потребление электроэнергии невелико, а время разряда короткое. Поэтому в данной схеме скорость разряда батареи соответствующим образом увеличена до 0,6C2. Расчет фактической емкости: 208 Ач/0,6·347 Ач. Здесь значение составляет 400 Ач, то есть общая емкость равна: Спецификация свинцово-кислотной батареи 48 В 400 Ач — 12 В 200 Ач/шт., способ соединения — 4 последовательно и 4 параллельно, всего требуется 8 батарей. 05 Мощность фотоэлектрического модуля. После получения емкости батареи с помощью вышеуказанных расчетов рассчитывается мощность фотоэлектрического модуля. Географическое расположение озера характеризуется высокой интенсивностью солнечного излучения, а эффективное время солнечного сияния составляет до 6 часов. Использование поликристаллических кремниевых фотоэлектрических модулей позволяет достичь эффективности фотоэлектрического преобразования в 16%, что соответствует стандартам, установленным Национальным управлением энергетики. Формула расчета выработки электроэнергии фотоэлектрической системой: выработка электроэнергии системой = мощность фотоэлектрического модуля × время солнечного сияния × комплексный коэффициент. Комплексный коэффициент — это коэффициент потерь, вызванных такими факторами, как изменение температуры, потери в линии, эффективность преобразования контроллера (или инвертора), обычно 0,5-0,7, в данном случае 0,6. Следовательно, расчет мощности фотоэлектрического модуля: 48 В × 400 А·ч / (6 ч × 0,6) = 5333 Вт. Характеристики модуля: 36 В 275 Вт, размер 1900 × 980 × 45 мм, площадь около 2 квадратных метров. Способ подключения заключается в том, что каждые 2 модуля (72 В) соединяются последовательно в группу, а затем 10 цепочек соединяются параллельно, всего требуется 20 фотоэлектрических модулей, общая мощность составляет 5500 Вт при напряжении 72 В, а площадь массива фотоэлектрических модулей составляет 40 квадратных метров.