ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการจำแนกประเภทของระบบเซลล์แสงอาทิตย์

โดยทั่วไป เราแบ่งระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ออกเป็นระบบอิสระ ระบบเชื่อมต่อกริด และระบบไฮบริดถ้าตามแบบฟอร์มใบสมัครของระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ขนาดการใช้งาน และประเภทของโหลด ระบบจ่ายไฟฟ้าของโซลาร์เซลล์สามารถแบ่งออกได้อย่างละเอียดระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ยังสามารถแบ่งย่อยออกเป็นหกประเภทต่อไปนี้: ระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเล็ก (SmallDC);ระบบ DC อย่างง่าย (SimpleDC);ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ (LargeDC);ระบบจ่ายไฟ AC และ DC (AC/DC);ระบบเชื่อมต่อกริด (UtilityGridConnect);ระบบจ่ายไฟแบบไฮบริด (Hybrid);ระบบไฮบริดที่เชื่อมต่อกับกริดหลักการทำงานและลักษณะของแต่ละระบบได้อธิบายไว้ด้านล่าง

1. ระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเล็ก (SmallDC)

ลักษณะเฉพาะของระบบนี้คือมีโหลดไฟฟ้ากระแสตรงในระบบเท่านั้นและกำลังไฟฟ้าของโหลดค่อนข้างน้อยระบบทั้งหมดมีโครงสร้างที่เรียบง่ายและใช้งานง่ายการใช้งานหลักคือระบบครัวเรือนทั่วไป ผลิตภัณฑ์ DC พลเรือนต่างๆ และอุปกรณ์ความบันเทิงที่เกี่ยวข้องตัวอย่างเช่น ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ประเภทนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในภูมิภาคตะวันตกของประเทศของฉัน และโหลดเป็นหลอดไฟฟ้ากระแสตรงเพื่อแก้ปัญหาแสงสว่างภายในบ้านในพื้นที่ที่ไม่มีไฟฟ้าใช้

2. ระบบดีซีอย่างง่าย (SimpleDC)

ลักษณะเฉพาะของระบบคือโหลดในระบบเป็นโหลด DC และไม่มีข้อกำหนดพิเศษสำหรับเวลาใช้งานของโหลดโหลดส่วนใหญ่จะใช้ในระหว่างวัน ดังนั้นจึงไม่มีแบตเตอรี่หรือตัวควบคุมในระบบระบบมีโครงสร้างที่เรียบง่ายและใช้งานได้โดยตรงส่วนประกอบเซลล์แสงอาทิตย์จ่ายพลังงานให้กับโหลด ขจัดความจำเป็นในการจัดเก็บและปล่อยพลังงานในแบตเตอรี่ ตลอดจนการสูญเสียพลังงานในตัวควบคุม และปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

3 ระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ (LargeDC)

เมื่อเทียบกับระบบเซลล์แสงอาทิตย์สองระบบข้างต้น ระบบเซลล์แสงอาทิตย์นี้ยังคงเหมาะสำหรับระบบจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง แต่ระบบเซลล์แสงอาทิตย์ประเภทนี้มักจะมีกำลังไฟฟ้าที่มากเพื่อให้แน่ใจว่าสามารถจัดหาโหลดได้อย่างน่าเชื่อถือด้วยแหล่งจ่ายไฟที่เสถียร ระบบสเกลที่สอดคล้องกันของมันยังมีขนาดใหญ่อีกด้วย ซึ่งต้องใช้อาร์เรย์โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ขึ้นและชุดแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ขึ้นรูปแบบการใช้งานทั่วไป ได้แก่ การสื่อสาร มาตรวัดระยะไกล แหล่งจ่ายไฟของอุปกรณ์ตรวจสอบ แหล่งจ่ายไฟส่วนกลางในพื้นที่ชนบท ไฟสัญญาณบีคอน ไฟถนน ฯลฯ 4 ระบบจ่ายไฟ AC, DC (AC/DC)

แตกต่างจากระบบเซลล์แสงอาทิตย์สามระบบข้างต้น ระบบเซลล์แสงอาทิตย์นี้สามารถจ่ายพลังงานให้กับโหลดทั้งไฟฟ้ากระแสตรงและไฟฟ้ากระแสสลับในเวลาเดียวกันในแง่ของโครงสร้างระบบ มีอินเวอร์เตอร์มากกว่าสามระบบข้างต้นในการแปลงไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับความต้องการโหลดไฟฟ้ากระแสสลับโดยทั่วไป การใช้พลังงานโหลดของระบบประเภทนี้มีขนาดค่อนข้างใหญ่ ดังนั้นขนาดของระบบจึงค่อนข้างใหญ่เช่นกันใช้ในสถานีฐานการสื่อสารบางแห่งที่มีทั้งโหลดไฟฟ้ากระแสสลับและกระแสตรง และโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์อื่นๆ ที่มีโหลดไฟฟ้ากระแสสลับและกระแสตรง

5 ระบบเชื่อมต่อกริด (UtilityGridConnect)

คุณสมบัติที่ใหญ่ที่สุดของระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์พลังงานแสงอาทิตย์ประเภทนี้คือ พลังงานไฟฟ้ากระแสตรงที่สร้างขึ้นโดยแผงเซลล์แสงอาทิตย์จะถูกแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับที่ตรงตามข้อกำหนดของโครงข่ายไฟฟ้าหลักโดยอินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับกริด จากนั้นจึงเชื่อมต่อโดยตรงกับเครือข่ายหลักในระบบที่เชื่อมต่อกับกริด พลังงานที่สร้างขึ้นโดยแผงเซลล์แสงอาทิตย์ไม่ได้จ่ายให้กับไฟฟ้ากระแสสลับเท่านั้น นอกโหลดแล้ว พลังงานส่วนเกินจะถูกส่งกลับไปยังกริดในวันที่ฝนตกหรือตอนกลางคืน เมื่อแผงโซลาร์เซลล์ไม่ผลิตกระแสไฟฟ้าหรือไฟฟ้าที่สร้างขึ้นไม่สามารถตอบสนองความต้องการโหลดได้ ก็จะใช้พลังงานจากกริด

6 ระบบจ่ายไฟแบบไฮบริด (Hybrid)

นอกจากการใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบแผงโซลาร์เซลล์แล้ว ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ประเภทนี้ยังใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลเป็นแหล่งพลังงานสำรองอีกด้วยจุดประสงค์ของการใช้ระบบจ่ายไฟแบบไฮบริดคือการใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าต่างๆ อย่างครอบคลุมและหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องที่เกี่ยวข้องตัวอย่างเช่น ข้อดีของระบบเซลล์แสงอาทิตย์อิสระที่กล่าวถึงข้างต้นคือการบำรุงรักษาน้อยกว่า แต่ข้อเสียคือพลังงานที่ส่งออกขึ้นอยู่กับสภาพอากาศและไม่เสถียรเมื่อเปรียบเทียบกับระบบพลังงานเดี่ยวที่เป็นอิสระ ระบบจ่ายไฟแบบไฮบริดที่ใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลและแผงโซลาร์เซลล์สามารถให้พลังงานที่ไม่ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศข้อดีของมันคือ:

1. การใช้ระบบจ่ายไฟฟ้าแบบไฮบริดยังสามารถใช้พลังงานหมุนเวียนได้ดีขึ้น

2. มีความสามารถในการปฏิบัติของระบบสูง

3. เมื่อเปรียบเทียบกับระบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลแบบใช้ครั้งเดียว จะมีการบำรุงรักษาน้อยกว่าและใช้เชื้อเพลิงน้อยกว่า

4. ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงที่สูงขึ้น

5. ความยืดหยุ่นที่ดีขึ้นสำหรับการจับคู่โหลด

ระบบไฮบริดมีข้อบกพร่องในตัวเอง:

1. การควบคุมมีความซับซ้อนมากขึ้น

2. โครงการเริ่มต้นมีขนาดค่อนข้างใหญ่

3. ต้องการการบำรุงรักษามากกว่าระบบแบบสแตนด์อโลน

4. มลภาวะและเสียง

7. ระบบจ่ายไฟแบบไฮบริดที่เชื่อมต่อกับกริด (ไฮบริด)

ด้วยการพัฒนาของอุตสาหกรรมออปโตอิเล็กทรอนิกส์พลังงานแสงอาทิตย์ จึงเกิดระบบจ่ายไฟฟ้าแบบไฮบริดที่เชื่อมต่อกับกริด ซึ่งสามารถใช้อาร์เรย์โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ แผงเมน และเครื่องสำรองน้ำมันได้อย่างครอบคลุมระบบประเภทนี้มักจะรวมตัวควบคุมและอินเวอร์เตอร์เข้าด้วยกัน โดยใช้ชิปคอมพิวเตอร์ควบคุมการทำงานของระบบทั้งหมดอย่างครบวงจร โดยใช้แหล่งพลังงานที่หลากหลายเพื่อให้ได้สถานะการทำงานที่ดีที่สุด และยังสามารถใช้แบตเตอรี่เพื่อปรับปรุงเพิ่มเติม อัตราการรับประกันการจ่ายไฟโหลดของระบบ เช่น ระบบอินเวอร์เตอร์ SMD ของ AESระบบสามารถจ่ายไฟที่มีคุณสมบัติเหมาะสมสำหรับโหลดในพื้นที่ และสามารถทำงานเป็น UPS ออนไลน์ (เครื่องสำรองไฟ)นอกจากนี้ยังสามารถจ่ายไฟให้กับกริดหรือรับพลังงานจากกริด

โหมดการทำงานของระบบมักจะทำงานควบคู่กับไฟหลักและพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับโหลดเฉพาะที่ หากพลังงานไฟฟ้าที่สร้างโดยโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์เพียงพอสำหรับโหลด ก็จะใช้พลังงานไฟฟ้าที่สร้างโดยโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์โดยตรงเพื่อจัดหาความต้องการของโหลดหากพลังงานที่สร้างโดยโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์เกินความต้องการของโหลดทันที พลังงานส่วนเกินจะถูกส่งกลับไปยังกริดหากพลังงานที่ผลิตโดยโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ไม่เพียงพอ ไฟฟ้าจากอาคารจะถูกเปิดใช้งานโดยอัตโนมัติ และไฟฟ้าจากอาคารจะถูกใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับโหลดภายในเครื่องเมื่อการใช้พลังงานของโหลดน้อยกว่า 60% ของความจุไฟหลักที่กำหนดของอินเวอร์เตอร์ SMD ไฟหลักจะชาร์จแบตเตอรี่โดยอัตโนมัติเพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่อยู่ในสถานะลอยเป็นเวลานานหากไฟหลักล้มเหลว ไฟเมนล้มเหลว หรือไฟเมน หากคุณภาพไม่ได้มาตรฐาน ระบบจะตัดการเชื่อมต่อไฟเมนโดยอัตโนมัติและเปลี่ยนเป็นโหมดการทำงานอิสระแบตเตอรี่และอินเวอร์เตอร์ให้พลังงานไฟฟ้ากระแสสลับที่จำเป็นสำหรับโหลด

เมื่อไฟเมนกลับสู่สภาวะปกติ นั่นคือ แรงดันและความถี่กลับคืนสู่สถานะปกติที่กล่าวถึงข้างต้น ระบบจะตัดการเชื่อมต่อแบตเตอรี่และเปลี่ยนเป็นการทำงานโหมดเชื่อมต่อกับกริดซึ่งจ่ายไฟจากเมนในระบบจ่ายไฟแบบไฮบริดที่เชื่อมต่อกับกริดบางระบบ ฟังก์ชันการตรวจสอบระบบ การควบคุม และการรับข้อมูลสามารถรวมอยู่ในชิปควบคุมได้เช่นกันส่วนประกอบหลักของระบบนี้คือตัวควบคุมและอินเวอร์เตอร์