พูดคุยเกี่ยวกับการออกแบบระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบไม่ต้องพึ่งพาโครงข่ายไฟฟ้าหลัก สำหรับไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ - โรงงานผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเล็ก

01 ข้อมูลพื้นฐานที่ต้องทำความเข้าใจก่อนการติดตั้ง อันดับแรก ต้องเข้าใจเฟสแรงดันไฟฟ้าของผู้ใช้ ว่าเป็นไฟกระแสสลับเฟสเดียว 220V หรือไฟกระแสสลับสามเฟส 380V? เพราะจะเป็นตัวกำหนดลักษณะการทำงานของอินเวอร์เตอร์ ต่อมาคือประเภทของโหลด ว่าเป็นโหลดแบบเหนี่ยวนำหรือโหลดแบบต้านทาน? เพราะจะเป็นตัวกำหนดกำลังไฟฟ้าและรูปคลื่นเอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์ ประการที่สามคือระยะเวลาการใช้งานโหลดเต็มพิกัด นั่นคือโดยเฉลี่ยแล้วเราต้องการไฟฟ้ากี่องศาต่อวัน? หากเป็นโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า เนื่องจากไม่มีอุปกรณ์จัดเก็บพลังงาน จึงจำเป็นต้องกำหนดกำลังไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์ให้เหมาะสมเท่านั้น หากเป็นระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบไม่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า จะต้องคำนวณความจุของแบตเตอรี่ด้วย รวมถึงกำลังไฟฟ้าสำรองของระบบในกรณีที่ไม่มีการผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในวันที่ฝนตกต่อเนื่อง 02 กรณีการผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบออฟกริด เราจะยกตัวอย่างสถานีผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบออฟกริดของเกษตรกรริมทะเลสาบขนาดเล็ก เนื่องจากการส่งกระแสไฟฟ้าจากระยะไกลมีค่าใช้จ่ายสูง และมีการสูญเสียพลังงานและแรงดันไฟฟ้าในสายส่งมาก อีกทั้งเมื่อเกิดพายุไต้ฝุ่น ส่งผลให้การใช้ไฟฟ้าไม่เสถียร ไฟฟ้าดับบ่อยครั้งโดยไม่คาดคิด ส่งผลกระทบต่อการผลิตและการใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน ด้วยเหตุนี้ จึงมีการเสนอให้ใช้การผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบออฟกริด เนื่องจากความเข้มของรังสีแสงอาทิตย์สูงในเวลากลางวัน การผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์จะแปลงกระแสไฟฟ้าโดยตรงเป็นกระแสสลับ ทำให้แหล่งจ่ายไฟทำงานและชาร์จแบตเตอรี่ไปพร้อมกัน และในเวลากลางคืนแบตเตอรี่จะแปลงกระแสไฟฟ้ากลับเป็นกระแสสลับอีกครั้ง แรงดันไฟฟ้าคือ AC220V 50Hz และอุปกรณ์ไฟฟ้าหลักๆ ประกอบด้วย: ปั๊มออกซิเจนสำหรับบ่อปลา (300W) ทีวี 10 เครื่อง + เครื่องรับสัญญาณดาวเทียม (200W) หม้อหุงข้าว 1 ชุด (750W) เตาแม่เหล็กไฟฟ้า 1 เครื่อง (2000W) ตู้เย็น 1 เครื่อง (100W) และหลอดไฟ 1 ดวง (100W) (โหลดไม่ได้ใช้งานพร้อมกัน) ปั๊มออกซิเจนทำงานเมื่อมีแสงแดดในเวลากลางวันและไม่ทำงานในเวลากลางคืน กำลังไฟของเครื่องใช้ไฟฟ้าอื่นๆ ประมาณ 3000W และการใช้ไฟฟ้าต่อวันประมาณ 10 วัตต์ เนื่องจากมีแสงสว่างเพียงพอในทะเลสาบ จึงไม่จำเป็นต้องพิจารณาในวันที่ฝนตก กำลังไฟสำรอง 03อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ จากข้อมูลข้างต้นที่ผู้ใช้ให้มา ในการออกแบบระบบนี้ SAKO Sanke? เลือกใช้เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบออฟกริดที่มีอินเวอร์เตอร์ในตัว กำลังไฟ 48V 6KVA ค่าตัวประกอบกำลัง 0.9 ประสิทธิภาพการแปลงกระแสไฟฟ้า > 88% กำลังไฟฟ้าที่ใช้งานจริงสามารถสูงถึง 5000W ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการกำลังไฟฟ้าขาออกของอุปกรณ์ไฟฟ้าของผู้ใช้ได้ 04 ความจุแบตเตอรี่ อุปกรณ์เก็บพลังงานที่ใช้ในระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบออฟกริดนี้คือแบตเตอรี่ตะกั่วกรดที่ใช้กันทั่วไป ซึ่งมีความจุสูงและคุ้มค่า กำลังสำรองของแบตเตอรี่คือ 10KWh เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าขาเข้า DC ของอินเวอร์เตอร์โซลาร์เซลล์คือ DC48V ความจุทางทฤษฎีของแบตเตอรี่จึงคำนวณได้เป็น: 10000VAh/48V = 208Ah ตามมาตรฐานทางเทคนิคที่เกี่ยวข้องของแบตเตอรี่ อัตราการคายประจุของแบตเตอรี่ที่ 0.5C² นั้นประหยัดและเหมาะสมกว่า ซึ่งสามารถรับประกันจำนวนรอบการชาร์จและการคายประจุของแบตเตอรี่และยืดอายุการใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากมีแสงแดดเพียงพอในทะเลสาบ ผลผลิตจากแผงโซลาร์เซลล์จึงถูกแปลงโดยตรงในเวลากลางวัน และไม่จำเป็นต้องผ่านกระบวนการคายประจุแบตเตอรี่ซ้ำๆ ในเวลากลางคืน การใช้พลังงานไฟฟ้าจะน้อยและเวลาในการคายประจุสั้น ดังนั้น อัตราการคายประจุแบตเตอรี่จึงถูกเพิ่มขึ้นอย่างเหมาะสมเป็น 0.6C2 ในการออกแบบโครงการนี้ การคำนวณความจุจริง: 208Ah/0.6u003d347Ah ค่าในที่นี้คือ 400Ah นั่นคือ ความจุรวมคือ: แบตเตอรี่ตะกั่วกรด 48V 400Ah มีสเปคคือ 12V 200Ah/ก้อน วิธีการต่อคือ 4 อนุกรมและ 4 ขนาน และต้องใช้แบตเตอรี่ทั้งหมด 8 ก้อน 05 กำลังไฟของแผงโซลาร์เซลล์ หลังจากได้ความจุของแบตเตอรี่ตามการคำนวณข้างต้นแล้ว จึงคำนวณกำลังไฟของแผงโซลาร์เซลล์ ตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ของทะเลสาบมีความเข้มของรังสีแสงอาทิตย์สูง และเวลาที่มีแสงแดดอย่างมีประสิทธิภาพยาวนานถึง 6 ชั่วโมง การใช้แผงโซลาร์เซลล์ซิลิคอนผลึกหลายเหลี่ยม ทำให้ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้าสูงถึง 16% ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐานที่กำหนดโดยสำนักงานพลังงานแห่งชาติ สูตรการคำนวณการผลิตพลังงานไฟฟ้าจากโซลาร์เซลล์คือ: กำลังการผลิตของระบบ = กำลังการผลิตของแผงโซลาร์เซลล์ × เวลาที่ได้รับแสงแดด × สัมประสิทธิ์โดยรวม สัมประสิทธิ์โดยรวมหมายถึงสัมประสิทธิ์การสูญเสียที่เกิดจากปัจจัยต่างๆ เช่น การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ การสูญเสียในสายส่ง ประสิทธิภาพการแปลงของตัวควบคุม (หรืออินเวอร์เตอร์) โดยทั่วไปอยู่ที่ 0.5-0.7 ในกรณีนี้คือ 0.6 ดังนั้น การคำนวณกำลังการผลิตของแผงโซลาร์เซลล์: 48V × 400Ah / (6 ชั่วโมง × 0.6) = 5333W สเปคของแผงคือ 36V 275W ขนาด 1900×980×45 มม. และพื้นที่ประมาณ 2 ตารางเมตร วิธีการเชื่อมต่อคือ ต่อแผงโซลาร์เซลล์ 2 แผง (72V) เข้าด้วยกันแบบอนุกรม แล้วต่อแบบขนานอีก 10 ชุด รวมทั้งหมด 20 แผง กำลังไฟรวม 72V 5500W และพื้นที่ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์คือ 40 ตารางเมตร