Qual é a estrutura e o princípio de funcionamento do sistema de fornecimento de energia solar?

Com o apoio de várias políticas, o impulso de desenvolvimento da nova indústria energética é bom, acredito que você também está muito curioso sobre este conhecimento, então o próximo Xiaobian irá levá-lo a dar uma olhada na estrutura e no princípio de funcionamento do sistema de fornecimento de energia solar?
1. Princípio da geração de energia solar
O sistema de geração de energia solar inclui principalmente: módulo de célula solar (matriz), controlador, bateria, inversor, carga de iluminação do usuário, etc. O módulo de célula solar e a bateria são o sistema de energia, o controlador e o inversor são o sistema de controle e proteção, e a carga é o terminal do sistema
1.1 Sistema de fornecimento de energia solar
As células solares e as baterias constituem a unidade de energia do sistema, portanto o desempenho da bateria afeta diretamente as características operacionais do sistema
(1) Unidade de bateria:
Por razões técnicas e materiais, a geração de energia de uma única bateria é muito limitada, a célula solar prática é um sistema de bateria composto por uma única bateria por string e paralelo, chamado módulo de bateria (matriz) Uma única bateria é um cristal de silício diodo, de acordo com as características eletrônicas dos materiais semicondutores, quando a luz solar é irradiada na junção PN composta por dois tipos condutores diferentes de materiais semicondutores homogêneos, tipo P e tipo N, sob certas condições, a radiação solar é absorvida pelo material semicondutor, e portadores de desequilíbrio são gerados na banda de condução e na banda de valência, ou seja, há um forte campo eletrostático embutido de elétrons e buracos na área de barreira da junção PN, de modo que a densidade de corrente J pode ser formada sob luz . Corrente de curto-circuito Isc, tensão de circuito aberto Uoc Se os dois lados do eletrodo principal do campo elétrico embutido e conectados à carga, teoricamente pela junção PN, o circuito de conexão e a carga formaram um loop, há uma "corrente fotogerada "Fluxo, o módulo de célula solar para alcançar a saída de potência de carga P
Estudos teóricos mostraram que a potência de pico Pk dos módulos solares é determinada pela intensidade média local da radiação solar e pela carga elétrica (demanda de eletricidade) no final
(2) Unidade de armazenamento de energia elétrica:
A corrente contínua gerada pela célula solar entra primeiro no armazenamento da bateria, as características da bateria afetam a eficiência e as características do sistema. A tecnologia da bateria é muito madura, mas sua capacidade é afetada pelo fim da demanda de eletricidade, tempo de luz solar ( tempo de geração), de modo que a capacidade de watt-hora da bateria e a capacidade de ampere-hora são determinadas pelo tempo predeterminado contínuo sem luz solar
1.2 Controlador
A principal função do controlador é fazer com que o sistema de energia solar esteja sempre próximo do ponto de alta potência da geração de energia, a fim de obter alta eficiência, e o controle de carregamento geralmente adota tecnologia de modulação por largura de pulso, ou seja, modo de controle PWM, para que o todo o sistema sempre funciona na área próxima ao ponto de alta potência. O controle de descarga Pm refere-se principalmente a quando a bateria fica sem energia e o sistema falha. Atualmente, a Hitachi desenvolveu um controlador "girassol" que pode rastrear tanto o ponto de controle Pm quanto os parâmetros de movimento do sol, aumentando a eficiência dos componentes fixos da bateria em cerca de 50%.
1.3 Inversor CC-CA
De acordo com o método de excitação, o inversor pode ser dividido em inversor de oscilação autoexcitada e outro inversor de oscilação excitado. A principal função é converter a CC da bateria em corrente alternada através do circuito de ponte completa. Geralmente, o processador SPWM é usado para modular, filtrar, aumentar a tensão, etc., para obter a corrente alternada senoidal correspondente à frequência de carga de iluminação f e à tensão nominal UN para uso do usuário final do sistema.
2, a eficiência do sistema de geração de energia solar
No sistema de fornecimento de energia solar, a eficiência total do sistema ηese é composta pela taxa de conversão fotovoltaica do módulo de bateria, eficiência do controlador, eficiência da bateria, eficiência do inversor e eficiência de carga, mas em relação à tecnologia de células solares, é muito mais madura do que a tecnologia e o nível de produção de outras unidades, como controladores, inversores e cargas de iluminação. E a taxa de conversão do sistema atual é de apenas cerca de 17%, então melhorar a taxa de conversão do módulo de bateria, reduzir o custo unitário de energia é o foco e a dificuldade da industrialização da geração de energia solar desde o advento das células solares, silício cristalino como principal material para manter a posição dominante da pesquisa atual sobre a taxa de conversão de células de silício, principalmente em torno do aumento da superfície de absorção de energia, como baterias de dupla face, reduzem a reflexão; Utilizando a tecnologia de absorção de impurezas para reduzir a composição de materiais semicondutores; Bateria ultrafina; Melhorar a teoria e estabelecer um novo modelo; Bateria de condensação, etc.