Fotowoltaiczny system generowania energii poza siecią nie jest zależny od sieci energetycznej i działa niezależnie. Jest szeroko stosowany w odległych obszarach górskich, obszarach bez prądu, na wyspach, w stacjach bazowych telekomunikacyjnych i oświetleniu ulicznym oraz w innych zastosowaniach. Wykorzystuje generowanie energii fotowoltaicznej do rozwiązywania potrzeb mieszkańców obszarów bez prądu, z brakiem prądu lub niestabilnym zasilaniem, w szkołach lub małych fabrykach do zasilania i zasilania urządzeń elektrycznych. Generowanie energii fotowoltaicznej ma zalety ekonomiczne, czyste, przyjazne dla środowiska i bez hałasu. Może częściowo lub całkowicie zastąpić olej napędowy. Funkcja generowania energii przez generator.

1 Klasyfikacja i skład systemu wytwarzania energii poza siecią fotowoltaiczną
Systemy fotowoltaiczne do generowania energii poza siecią są zazwyczaj klasyfikowane jako małe systemy DC, małe i średnie systemy do generowania energii poza siecią oraz duże systemy do generowania energii poza siecią. Małe systemy DC służą głównie do rozwiązywania najbardziej podstawowych potrzeb oświetleniowych na obszarach bez prądu; małe i średnie systemy poza siecią służą głównie do rozwiązywania potrzeb energetycznych rodzin, szkół i małych fabryk; duże systemy poza siecią służą głównie do rozwiązywania potrzeb energetycznych całych wiosek i wysp, a ten system jest teraz również w kategorii systemów mikrosieci.
Systemy fotowoltaiczne do generowania energii poza siecią elektroenergetyczną składają się zazwyczaj z paneli fotowoltaicznych, sterowników słonecznych, inwerterów, baterii akumulatorów, obciążeń itp.
Panele fotowoltaiczne przetwarzają energię słoneczną na energię elektryczną, gdy jest jasno, i dostarczają energię do obciążenia za pośrednictwem sterownika słonecznego i falownika (lub maszyny sterującej odwrotnej), jednocześnie ładując akumulator. Gdy nie ma światła, akumulator dostarcza energię do obciążenia prądem przemiennym za pośrednictwem falownika.
2 Główny sprzęt systemu generowania energii poza siecią fotowoltaiczną
01. Moduły
Moduł fotowoltaiczny jest ważną częścią systemu fotowoltaicznego off-grid, którego rolą jest przekształcanie energii promieniowania słonecznego w energię elektryczną prądu stałego. Charakterystyka napromieniowania i charakterystyka temperatury to dwa główne elementy wpływające na wydajność modułu.
02、Inwerter
Falownik to urządzenie, które zamienia prąd stały (DC) na prąd przemienny (AC) w celu zaspokojenia zapotrzebowania energetycznego odbiorników prądu przemiennego.
Według kształtu fali wyjściowej falowniki można podzielić na falowniki prostokątne, falowniki schodkowe i falowniki sinusoidalne. Falowniki sinusoidalne charakteryzują się wysoką wydajnością, niskimi harmonicznymi, mogą być stosowane do wszystkich typów obciążeń i mają dużą nośność dla obciążeń indukcyjnych lub pojemnościowych.
03、Kontroler
Główną funkcją sterownika PV jest regulacja i kontrola mocy DC emitowanej przez moduły PV oraz inteligentne zarządzanie ładowaniem i rozładowywaniem akumulatora. Systemy poza siecią muszą być skonfigurowane zgodnie z poziomem napięcia DC systemu i pojemnością systemu z odpowiednimi specyfikacjami sterownika PV. Sterownik PV dzieli się na typ PWM i typ MPPT, powszechnie dostępne w różnych poziomach napięcia DC12V, 24V i 48V.
04、Bateria
Akumulator jest urządzeniem magazynującym energię w systemie wytwarzania energii. Jego zadaniem jest magazynowanie energii elektrycznej emitowanej przez moduł fotowoltaiczny w celu zasilania obciążenia podczas jego zużycia.
05、Monitorowanie
3 szczegóły projektowania i doboru systemu zasady projektowania: zapewnienie, że obciążenie musi spełniać wymagania dotyczące energii elektrycznej, przy minimalnej liczbie modułów fotowoltaicznych i pojemności akumulatorów, w celu zminimalizowania inwestycji.
01、Projektowanie modułów fotowoltaicznych
Wzór odniesienia: P0 = (P × t × Q) / (η1 × T) wzór: P0 – moc szczytowa modułu ogniwa słonecznego, jednostka Wp; P – moc obciążenia, jednostka W; t – -dzienna liczba godzin zużycia energii elektrycznej przez obciążenie, jednostka H; η1 – sprawność systemu; T – lokalna średnia dzienna liczba godzin szczytowego nasłonecznienia, jednostka HQ ​​– ciągły współczynnik nadwyżki okresu zachmurzenia (zwykle 1,2 do 2)
02, Projekt sterownika PV
Wzór odniesienia: I = P0 / V
Gdzie: I – prąd sterujący regulatora PV, jednostka A; P0 – moc szczytowa modułu ogniw słonecznych, jednostka Wp; V – napięcie znamionowe zestawu akumulatorów, jednostka V ★ Uwaga: Na obszarach wysokogórskich regulator PV musi zwiększyć pewien margines i zmniejszyć pojemność użytkową.
03、Inwerter niezależny od sieci
Wzór odniesienia: Pn=(P*Q)/Cosθ We wzorze: Pn – pojemność falownika, jednostka VA; P – moc obciążenia, jednostka W; Cosθ – współczynnik mocy falownika (zwykle 0,8); Q – współczynnik zapasu wymagany dla falownika (zwykle wybierany od 1 do 5). ★Uwaga: a. Różne obciążenia (rezystancyjne, indukcyjne, pojemnościowe) mają różne prądy rozruchowe i różne współczynniki zapasu. b. Na dużych wysokościach falownik musi zwiększyć pewien zapas i zmniejszyć pojemność do użytku.
04、Akumulator kwasowo-ołowiowy
Wzór odniesienia: C = P × t × T / (V × K × η2) wzór: C – pojemność akumulatora, jednostka Ah; P – moc obciążenia, jednostka W; t – dobowa liczba godzin zużycia energii elektrycznej, jednostka H; V – znamionowe napięcie akumulatora, jednostka V; K – współczynnik rozładowania akumulatora, uwzględniający sprawność akumulatora, głębokość rozładowania, temperaturę otoczenia i czynniki wpływające, przyjmowany na ogół jako 0,4 do 0,7; η2 – sprawność falownika; T – liczba kolejnych dni zachmurzonych.
04、Akumulator litowo-jonowy
Wzór odniesienia: C = P × t × T / (K × η2)
Gdzie: C – pojemność akumulatora, jednostka kWh; P – moc obciążenia, jednostka W; t – liczba godzin energii elektrycznej zużywanej przez obciążenie dziennie, jednostka H; K – współczynnik rozładowania akumulatora, uwzględniający sprawność akumulatora, głębokość rozładowania, temperaturę otoczenia i czynniki wpływające, przyjmowany na ogół jako 0,8 do 0,9; η2 – sprawność falownika; T – liczba kolejnych dni zachmurzonych. Przypadek projektowy
Istniejący klient musi zaprojektować system generowania energii fotowoltaicznej, lokalny średni dzienny szczyt godzin słonecznych jest rozpatrywany według 3 godzin, moc wszystkich lamp fluorescencyjnych jest bliska 5 kW i są one używane przez 4 godziny dziennie, a akumulatory kwasowo-ołowiowe są obliczane według 2 dni ciągłych dni zachmurzenia. Oblicz konfigurację tego systemu.