Système photovoltaïque

Les systèmes photovoltaïques sont généralement divisés en systèmes indépendants, systèmes connectés au réseau et systèmes hybrides.Selon le formulaire de demande, l'échelle d'application et le type de charge du système solaire photovoltaïque, il peut être divisé en six types.

présentation du système

Selon le formulaire de demande, l'échelle d'application et le type de charge du système solaire photovoltaïque, le système d'alimentation photovoltaïque doit être divisé plus en détail.Les systèmes photovoltaïques peuvent également être subdivisés en six types suivants : petit système d'alimentation en énergie solaire (Small DC) ;système DC simple (Simple DC);grand système d'alimentation en énergie solaire (grand DC);Système d'alimentation AC et DC (AC/DC) ;Système connecté au réseau (Utility Grid Connect);système d'alimentation hybride (hybride);système hybride connecté au réseau.Le principe de fonctionnement et les caractéristiques de chaque système sont décrits ci-dessous.

système d'alimentation électrique

Les caractéristiques du petit système d'alimentation solaire sont qu'il n'y a qu'une charge CC dans le système et que la puissance de charge est relativement faible, l'ensemble du système a une structure simple et est facile à utiliser.Ses principales utilisations sont les systèmes domestiques généraux, divers produits civils à courant continu et les équipements de divertissement associés.Par exemple, dans la région occidentale de mon pays, ce type de système photovoltaïque a été largement utilisé et la charge est une lampe à courant continu, qui est utilisée pour résoudre le problème de l'éclairage domestique dans les zones sans électricité.

Système CC

La caractéristique de ce système est que la charge dans le système est une charge CC et qu'il n'y a aucune exigence particulière concernant la durée d'utilisation de la charge.La charge est principalement utilisée pendant la journée, donc aucune batterie n'est utilisée dans le système et aucun contrôleur n'est requis.Le système a une structure simple et peut être utilisé directement.Le module photovoltaïque alimente la charge, éliminant le processus de stockage et de libération d'énergie dans la batterie, ainsi que la perte d'énergie dans le contrôleur, et améliorant l'efficacité d'utilisation de l'énergie.Il est couramment utilisé dans les systèmes de pompes à eau photovoltaïques, dans certains équipements temporaires pendant la journée et dans certaines installations touristiques.La figure 1 montre un système simple de pompe PV CC.Ce système a été largement utilisé dans les pays en développement où il n’y a pas d’eau potable pure du robinet, et a produit de bons avantages sociaux.

Système d'énergie solaire à grande échelle

Comparé aux deux systèmes photovoltaïques ci-dessus, le système photovoltaïque solaire à grande échelle convient toujours au système d'alimentation CC, mais ce type de système solaire photovoltaïque a généralement une puissance de charge importante.Afin d'assurer une alimentation électrique stable à la charge, l'échelle correspondante du système est également grande et il doit être équipé d'un plus grand nombre de modules photovoltaïques et d'un plus grand bloc de batteries.Ses formes d'application courantes comprennent la communication, la télémétrie, l'alimentation électrique des équipements de surveillance, l'alimentation électrique centralisée dans les zones rurales, les phares de balise, l'éclairage public, etc. Ce formulaire est utilisé dans certaines centrales photovoltaïques rurales construites dans certaines zones sans électricité à l'ouest de mon pays. pays, et les stations de base de communication construites par China Mobile et China Unicom dans les zones reculées sans réseau électrique utilisent également ce système photovoltaïque pour l'alimentation électrique.Comme le projet de station de base de communication à Wanjiazhai, Shanxi.

Système d'alimentation AC et DC

Différent des trois systèmes solaires photovoltaïques ci-dessus, ce système photovoltaïque peut fournir de l'énergie pour les charges CC et CA en même temps, et dispose de plus d'onduleurs que les trois systèmes ci-dessus en termes de structure du système, qui est utilisé pour convertir le courant CC en courant alternatif. puissance pour répondre aux besoins des exigences de charge CA.Habituellement, la consommation d'énergie de charge d'un tel système est également relativement importante, de sorte que l'échelle du système est également relativement grande.Il est utilisé dans certaines stations de base de communication avec des charges AC et DC et dans d'autres centrales photovoltaïques avec des charges AC et DC.

Système connecté au réseau

La plus grande caractéristique de ce système solaire photovoltaïque est que le courant continu généré par le générateur photovoltaïque est converti en courant alternatif qui répond aux exigences du réseau électrique via l'onduleur connecté au réseau, puis directement connecté au réseau électrique.En dehors de la charge, la puissance excédentaire est réinjectée dans le réseau.Les jours de pluie ou la nuit, lorsque le générateur photovoltaïque ne produit pas d'électricité ou que l'électricité produite ne peut pas répondre à la demande de charge, il est alimenté par le réseau.Étant donné que l'énergie électrique est directement injectée dans le réseau électrique, la configuration de la batterie est omise et le processus de stockage et de libération de la batterie est sauvegardé.Cependant, un onduleur dédié connecté au réseau est requis dans le système pour garantir que la puissance de sortie répond aux exigences du réseau en matière de tension, de fréquence et d'autres indicateurs.En raison du problème d'efficacité de l'onduleur, il y aura toujours une certaine perte d'énergie.De tels systèmes sont souvent capables d'utiliser l'énergie électrique du service public et un ensemble de modules solaires photovoltaïques en parallèle comme sources d'énergie pour les charges CA locales.Le taux de pénurie de puissance de charge de l'ensemble du système est réduit.De plus, le système photovoltaïque connecté au réseau peut jouer un rôle dans la régulation des pointes du réseau électrique public.Selon les caractéristiques du système connecté au réseau, Soying Electric a développé avec succès il y a plusieurs années un onduleur solaire connecté au réseau, spécialement conçu pour le recyclage de l'énergie électrique avec divers gains et pertes.De grands progrès ont été réalisés et une série de difficultés techniques ont été surmontées concernant le système connecté au réseau.

Système d'alimentation mixte

En plus du réseau de modules solaires photovoltaïques utilisé dans ce système solaire photovoltaïque, un générateur au fioul est également utilisé comme source d'alimentation de secours.L’objectif de l’utilisation d’un système d’alimentation électrique hybride est d’utiliser pleinement les avantages des différentes technologies de production d’énergie et d’éviter leurs inconvénients respectifs.Par exemple, les avantages des systèmes photovoltaïques indépendants mentionnés ci-dessus sont une maintenance moindre, et l'inconvénient est que la production d'énergie dépend des conditions météorologiques et est instable.

Un système d’alimentation électrique hybride qui utilise une combinaison de générateurs diesel et de panneaux photovoltaïques peut fournir une énergie indépendante des conditions météorologiques par rapport à un système autonome à énergie unique.

Système d'alimentation mixte connecté au réseau

Avec le développement de l'industrie de l'optoélectronique solaire, un système d'alimentation électrique hybride connecté au réseau, capable d'utiliser de manière complète les réseaux de modules solaires photovoltaïques, l'alimentation électrique et les générateurs de secours au pétrole, a vu le jour.Ce type de système intègre généralement le contrôleur et l'onduleur, utilisant une puce informatique pour contrôler entièrement le fonctionnement de l'ensemble du système, utilisant de manière exhaustive diverses sources d'énergie pour obtenir le meilleur état de fonctionnement, et peut également utiliser des batteries pour améliorer encore la puissance de charge du système. taux de garantie d'approvisionnement, tel que le système d'onduleur SMD d'AES.Le système peut fournir une alimentation qualifiée pour les charges locales et peut fonctionner comme un UPS (Uninterruptible Power Supply) en ligne.L’électricité peut également être fournie ou obtenue à partir du réseau.Le mode de fonctionnement du système consiste généralement à fonctionner en parallèle avec l’énergie commerciale et l’énergie solaire.Pour la charge locale, si la puissance générée par les modules photovoltaïques est suffisante pour que la charge puisse l'utiliser, elle utilisera directement la puissance générée par les modules photovoltaïques pour répondre aux besoins de la charge.Si la puissance générée par les modules photovoltaïques dépasse la demande de la charge immédiate, la puissance excédentaire peut également être restituée au réseau ;si la puissance générée par les modules photovoltaïques est insuffisante, l'alimentation du service public sera automatiquement activée et l'énergie du service public sera utilisée pour répondre à la demande de la charge locale.Lorsque la consommation électrique de la charge est inférieure à 60 % de la capacité nominale du secteur de l'onduleur SMD, le secteur charge automatiquement la batterie pour garantir que la batterie reste dans un état flottant pendant une longue période ;en cas de panne de secteur, c'est-à-dire panne de courant ou secteur. Si la qualité n'est pas conforme aux normes, le système déconnectera automatiquement l'alimentation secteur et passera en mode de fonctionnement indépendant, et l'alimentation secteur requise par la charge sera fournie. par la batterie et l'onduleur.Une fois que le secteur revient à la normale, c'est-à-dire que la tension et la fréquence reviennent à l'état normal mentionné ci-dessus, le système déconnectera la batterie, passera en mode connecté au réseau et fournira de l'énergie à partir du secteur.Dans certains systèmes d'alimentation hybrides connectés au réseau, les fonctions de surveillance du système, de contrôle et d'acquisition de données peuvent également être intégrées dans la puce de contrôle.Les composants essentiels d’un tel système sont le contrôleur et l’onduleur.

Système photovoltaïque hors réseau

Le système de production d'énergie photovoltaïque hors réseau est un nouveau type de source d'énergie qui génère de l'électricité à partir de modules photovoltaïques, gère la charge et la décharge de la batterie via le contrôleur et fournit de l'énergie électrique à la charge CC ou à la charge CA via l'onduleur. .Il est largement utilisé sur les plateaux, les îles, les zones montagneuses isolées et les opérations sur le terrain dans des environnements difficiles.Il peut également être utilisé comme alimentation électrique pour les stations de base de communication, les caissons lumineux publicitaires, les lampadaires, etc. Le système de production d'énergie photovoltaïque utilise une énergie naturelle inépuisable, ce qui peut atténuer efficacement les conflits de demande dans les zones souffrant de pénurie d'électricité et résoudre les problèmes de la vie et la communication dans les zones reculées.Améliorer l’environnement écologique mondial et promouvoir le développement humain durable.

Fonctions du système

Les panneaux photovoltaïques sont des composants de production d'électricité.Le contrôleur photovoltaïque ajuste et contrôle l'énergie électrique générée.D'une part, l'énergie ajustée est envoyée à la charge CC ou à la charge CA, et d'autre part, l'énergie excédentaire est envoyée à la batterie pour stockage.Lorsque l'électricité générée ne peut pas répondre aux besoins de la charge. Lorsque le contrôleur envoie la puissance de la batterie à la charge.Une fois la batterie complètement chargée, le contrôleur doit contrôler que la batterie ne soit pas surchargée.Lorsque l'énergie électrique stockée dans la batterie est déchargée, le contrôleur doit contrôler que la batterie ne soit pas trop déchargée pour protéger la batterie.Lorsque les performances du contrôleur ne sont pas bonnes, cela affectera considérablement la durée de vie de la batterie et, en fin de compte, la fiabilité du système.La tâche de la batterie est de stocker de l’énergie afin que la charge puisse être alimentée la nuit ou les jours de pluie.L'onduleur est responsable de la conversion du courant continu en courant alternatif pour une utilisation par des charges CA.