Fotovoltaikus áramtermelő rendszer
Aug 04, 2023
Bemutatni
——
A fotovoltaikus energiatermelő rendszer egy olyan energiatermelő rendszer, amely a félvezető anyagok fotovoltaikus hatását használja fel a napsugárzás energiájának elektromos energiává alakítására. A fotovoltaikus energiatermelő rendszerek energiája kimeríthetetlen napenergiából származik, amely tiszta, biztonságos és megújuló energiaforrás. A fotovoltaikus energiatermelési folyamat nem szennyezi a környezetet és nem károsítja az ökológiát.
A fotovoltaikus energiatermelő rendszereket független fotovoltaikus rendszerekre és hálózatra kapcsolt fotovoltaikus rendszerekre osztják. A fotovoltaikus energiatermelő rendszer napelem-tömbökből, akkumulátorcsomagokból, töltés- és kisütés-vezérlőkből, inverterekből, váltakozó áramú elosztószekrényekből, napenergia-követő vezérlőrendszerekből és egyéb berendezésekből áll.
történelem
——
Heinrich Hertz fedezte fel először a fotoelektromos hatást 1887-ben, Albert Einstein pedig 1905-ben magyarázta el ezt a jelenséget. A fotovoltaikus (PV) rendszerek a félvezető anyagok fotoelektromos hatását használják a fény közvetlen elektromos energiává történő átalakítására. A félvezetők összetétele és a fotovoltaikus eszközök által fogadott effektív napsugárzás intenzitása és hullámhossza egyaránt befolyásolhatja a fotovoltaikus eszközök energiatermelését (Hertz, 1887; Einstein, 1905). 1954-ben a Bell Labs három kutatója kifejlesztette az első gyakorlati "napelemet". Ez az akkumulátor a beeső napenergia 6 százalékát képes elektromos energiává alakítani (Pedin, 2004). A kutatás és fejlesztés folyamatos fejlődésével a fotovoltaikus eszközök átalakítási hatékonysága is javult.
osztályozás
——
A napelemes fotovoltaikus energiatermelő rendszerek az energiarendszerekkel való kapcsolatuk alapján két kategóriába sorolhatók: független fotovoltaikus energiatermelő rendszerek és hálózatra kapcsolt fotovoltaikus energiatermelő rendszerek.
Független fotovoltaikus energiatermelő rendszer
A független fotovoltaikus energiatermelő rendszer egy napelemes fotovoltaikus rendszerből, akkumulátorból, töltésvezérlőből, teljesítményelektronikus átalakítóból (inverterből), terhelésből stb. áll. Működési elve, hogy a napsugárzás energiáját először elektromos energiává alakítják át a fotovoltaikus rendszeren keresztül. , majd a terhelést az átalakítás után a teljesítményelektronikai átalakító táplálja. Ugyanakkor a többlet elektromos energia az energiatárolóban tárolódik kémiai energia formájában, miután áthaladt a töltésvezérlőn. Ily módon, amikor a napfény nem elegendő, az akkumulátorban tárolt energia AC 220 V, 50 Hz-es váltóáramú elektromos energiává alakítható át a váltóáramú terhelésekhez, miután teljesítményelektronikus inverterekkel, szűrőkkel és teljesítmény-frekvencia-transzformátorokkal megnöveljük. A napelemes energiatermelés jellemzője, hogy a nap folyamán áramot termelnek, miközben a terhelést gyakran napi 24 órában használják. Ezért az energiatároló alkatrészek nélkülözhetetlenek a független fotovoltaikus energiatermelő rendszerekben, és a mérnöki munkában használt fő energiatároló alkatrészek az akkumulátorok.
hálózatra kapcsolt PV rendszer
Hálózatra kapcsolt fotovoltaikus energiatermelő rendszer egy fotovoltaikus rendszerből, nagyfrekvenciás DC/DC boost áramkörből, teljesítményelektronikus átalakítóból (inverterből) és rendszerfelügyeleti részből áll. Működési elve az, hogy a napsugárzás energiáját egy fotovoltaikus rendszer alakítja át, majd a nagyfrekvenciás egyenáramú átalakítás után nagyfeszültségű egyenárammá alakítja, majd invertálás után a hálózati feszültséggel megegyező frekvenciájú szinuszos váltakozó áramot ad ki a hálózatra. teljesítményelektronikus inverterrel.
A legnagyobb különbség a fenti két fotovoltaikus áramtermelő rendszer között, hogy a hálózatra kapcsolt fotovoltaikus áramtermelő rendszer közvetlenül kapcsolódik az elektromos hálózathoz, így a fotovoltaikus rendszer és a párhuzamos hálózat villamosenergia-többlete egymást kiegészítheti, kiküszöbölve a szükséges energiatárolást. elemek, például akkumulátorok a független fotovoltaikus energiatermelő rendszerben, ami nemcsak a rendszer költségét csökkenti, hanem a rendszer megbízhatóságát is biztosítja. Ugyanakkor nyáron magas a napsugárzás intenzitása, és a fotovoltaikus rendszer több energiát termel, ami képes szabályozni a hálózat nyári csúcsterhelését. A napelemes fotovoltaikus energiatermelés nagyarányú alkalmazása és a napelem modulok árának az elmúlt években tapasztalt gyors csökkenése miatt a hálózatra kapcsolt rendszerek kétségtelenül szélesebb körben fognak elterjedni.
előny
——
1) Megbízható működés: Normálisan képes táplálni még zord környezetben és éghajlati viszonyok között is.
2) Hosszú élettartam: A kristályos szilícium komponensek élettartama általában több mint 25 év, míg az amorf szilícium komponensek élettartama általában több mint 20 év.
3) Alacsony karbantartási költség: A befejezést követően csak kis számú személyzetre van szükség a rendszer rendszeres ellenőrzéséhez és karbantartásához. A hagyományos erőművekhez képest a karbantartási költségek magasak.
4) Természetes energia: Az energia a napenergia kimeríthetetlen forrása, energiaköltségek nélkül.
5) Nincs zajszennyezés: Az egész rendszernek nincsenek mechanikus mozgó alkatrészei, és nem kelt zajt.
6) Moduláris: Válassza ki a rendszerkapacitást az igényeknek megfelelően, rugalmas és kényelmes telepítést, valamint egyszerű bővítést.
7) Biztonság: A rendszerben nincsenek gyúlékony anyagok, és a biztonsági teljesítmény magas.
8) Autonóm tápegység: Hálózaton kívül is működhet, önállóan szolgáltathat áramot, és nem érinti a nyilvános villamosenergia-hálózat.
9) Elosztott villamosenergia-termelés: Elosztott fotovoltaikus erőművek építhetők a nyilvános villamosenergia-hálózatra gyakorolt hatások és károk csökkentése érdekében.
10) Nagy magasság: A magas tengerszint feletti magasságban és erős napfényben lévő területeken a rendszer kimeneti teljesítménye még tovább növelhető. (A nagy magasságú területeken végzett fotovoltaikus energiatermeléshez képest a dízelgenerátor hatékonysága és kimenő teljesítménye csökken az alacsony légnyomás miatt.
Alkalmazási forgatókönyv
——
A hagyományos naperőművek és az elosztott tetőtéri fotovoltaik mellett a fotovoltaik különféle forgatókönyvekben is alkalmazhatók, mint például építészet, mezőgazdaság, halászat, közlétesítmények, tájépítés stb. Ezek a kompozit és határokon átnyúló modellek lehetővé teszik a fotovoltaikus építési projektek egyensúlyát. gazdaságfejlesztés és ökológiai védelem tiszta villamos energia előállítása közben; Másrészt ez a hatékony és intenzív térhasználati mód segíti az új energetikai fejlesztési projekteket az építkezéshez szükséges földforrások megszerzésében.
A kínai Zhongba megyében ebben a megyében a teljes hőellátást napenergia biztosítja. A kép bal oldalán látható fekete rész egy 35000 négyzetméter alapterületű napkollektor, akárcsak az általunk általában használt vízmelegítő, amely a napenergiát hővé tudja alakítani. A hőt összegyűjti és a képen látható színes tégelyben tárolja. Ez a tégely a nap 24 órájában hőt tud termelni, és fűtést biztosít a megyei jogú város számára. Ez 100 százalékban napenergia, teljesen nulla szén-dioxid.
Fotovoltaikus plusz szárazföldi ökológiai helyreállítás
Az Egyesült Nemzetek Szervezetének az elsivatagosodás elleni küzdelemről szóló egyezményének statisztikái szerint a szélsőséges szárazság és aszály sújtotta globális szárazföldi terület körülbelül 25 500 négyzetkilométer, ami a világ szárazföldi felületének 17,2 százalékát teszi ki. Ráadásul a sivatag területe évről évre tovább bővül. A talajromlási semlegesség (LDN) és a leromlott földterület ökológiai helyreállítása mindig is fontos kérdés volt a Föld számára. Bár az elsivatagosodott földterület javításra szorul, nagy mennyiségű földforrást is biztosít. Ezért az elsivatagosodott területek ökológiai helyreállításának és a fotovoltaikus építkezésnek a kombinálása különféle előnyökkel jár. A sivatagokban a napelemek nemcsak áramot szolgáltatnak, hanem csökkentik a napfény sugárzását és a víz elpárolgását is a talajon. Az akkumulátorpanelek tisztítása során kipermetezett víz növeli a talajfelszín nedvességtartalmát, és elősegíti a növényzet növekedését és helyreállítását. A sivatagi naperőművek elősegíthetik a talaj biológiai szénmegkötését, a növények kolonizációját, javíthatják a biológiai sokféleséget és helyreállíthatják a talaj aktivitását, ami elősegíti a víz- és talajmegőrzést, a szél- és homokállóságot, a klímaszabályozást és az ökológiai környezet javítását. A földtulajdonosok a fotovoltaikus erőművek 25-éves működési ciklusa után jó minőségű földet kapnak, magasabb növényzettel borítottsággal, egészségesebb talajjal, magasabb termőképességgel és földbérleti előnyökkel a használati időszak alatt.
Jelenleg olyan országokban, mint Pakisztán és Egyiptom, valamint Belső-Mongólia, Shanxi, Qinghai, Ningxia és Kína más régiói vannak ilyen "fotovoltaikus és földökológiai helyreállítási" projektekkel. Vegyük példaként a Qinghai Gonghe-medencében található ökológiai helyreállítási projektet. A 850 MW-os projekt 54 négyzetkilométernyi területet fed le. A fotovoltaikus erőművek építése után a fotovoltaikus panelek alatti és közötti területek növényzettel borítottsága jelentősen megnőtt, a növényzettel borítottság 15 százalékkal nőtt; A fotovoltaikus vízszivattyús öntözőterületek növényzettel való borítottsága is jelentősen javult. A fotovoltaikus panel alatt 10 cm-rel, 20 cm-rel és 40 cm-rel a talaj nedvességtartalma 78 százalékkal, 43 százalékkal, illetve 40 százalékkal nőtt. Nyáron a talaj szervesanyag- és nitrogéntartalma 11,6-szorosára, nitrogéntartalma 11,3-szorosára nőtt az előző évhez képest, a talaj mikroorganizmusai pedig nőttek, javítva ezzel a termőképességet. A fotovoltaikus energiatermelés megközelítőleg 1,2 millió tonnával csökkentette a szén-dioxid-kibocsátást, és a növényzet és a talaj szerves széne is bizonyos mértékű szénlerakódást eredményezett. Az erőmű területének jelentős szabályozó hatása van a helyi klímára: a napelemparkon belül a szél sebessége 40,3 százalékkal csökkent a parkon kívülihez képest; A levegő relatív páratartalma 2,8 százalékkal magasabb, mint a parkon kívül. Szabályozó hatással van a talaj hőmérsékletére is.
Fotovoltaikus plusz épület
A legnagyobb energiafelhasználás Európában az építőiparból származik, amely az energia mintegy 40 százalékát fogyasztja, és az üvegházhatású gázok mintegy 36 százalékát bocsátja ki. Jelenleg az Európai Unióban az épületek csaknem 75 százaléka alacsony energiahatékonyságú. Ha a meglévő épületeket utólag építik fel energiával, az sok energiát takaríthat meg, ami várhatóan 5-6 százalékkal csökkenti az EU teljes energiafogyasztását, és 5 százalékkal csökkenti a szén-dioxid-kibocsátást. Jelenleg Európa nagy léptékben támogatja a fotovoltaikus épületek integrációs projektjeit. A fotovoltaikus építkezés és az épületek kombinálása csökkentheti a föld erőforrások fogyasztását. Az európai országok először a „fotovoltaikus plusz épület” projektek építésekor becsülik meg a rendelkezésre álló épületterületet, hogy maximalizálják az épületterület kihasználását. A párizsi nagyvárosi körzetben a fotovoltaikus rendszerek nagyarányú gyakorlati kiépítésének eredményeiből látható, hogy a tető lefedése miatt a napelemek 3 százalékkal növelhetik a háztartások téli fűtési igényét, nyáron viszont ez a burkolat 12 százalékkal csökkenti a légkondicionáló energiafogyasztását.
Liechtenstein nagyon tipikus ország, amely hasznot húz a fotovoltaik építéséből. Ez az ország Svájc és Ausztria között helyezkedik el, területe mindössze 160,5 négyzetkilométer és 38244 fő. Liechtensteinnek kicsi a földterülete és ritka a lakossága, magas az egy főre jutó energiafogyasztás, magas az egy főre jutó villamosenergia-fogyasztás, és alacsony az energia-önellátási arány. Ez azonban az első ország a világon, amelyet "energia-erőműnek" neveznek. Az egy főre jutó fotovoltaik szempontjából 2015-ben Liechtenstein megelőzte Németországot, amely korábban az első helyen állt (473 watt egy főre eső beépített kapacitással), és a Solar Super State Association elnyerte az "egy főre jutó fotovoltaikus bajnok" címet. egy főre eső beépített teljesítménnyel 532 watt. Érdemes megjegyezni, hogy ebben az országban minden fotovoltaikus projekt épületekre épül. Liechtenstein fényforrásai mellett egy 40-50 négyzetméter alapterületű modern fotovoltaikus rendszer nagyjából kielégíti egy négytagú család villamosenergia-fogyasztását, és körülbelül 25 évig képes tovább termelni az áramot, segítve Liechtensteint elérni. a háztartási villamos energia önellátása és a villamos energia egy részének az iparnak való ellátása. 2020. május 10-én Liechtenstein hazai villamosenergia-termelése meghaladta az ország villamosenergia-terhelését, ezzel története során először fordult elő, hogy az ország teljesen önellátó, külső energiára nem szoruló villamosenergia-működtetést jelent. Bár ez egy különleges időszak alkalomszerű eseménye, egyúttal azt is mutatja, hogy az ország a fotovoltaik építésére támaszkodik az energiafüggetlenség elérésében. Az ország jelenlegi közenergetikai terve szerint 2030-ra az egy főre eső 2,2 kilowatt, 2050-re pedig legalább 4,5 kilowatt fotovoltaikus kapacitást kell elérni. Mindezen fotovoltaikus elemek építése még mindig tervben van, és a napelemek építési helyzete az országban. tovább konszolidálva.
Fotovoltaikus plusz mezőgazdaság
A „fotovoltaikus plusz mezőgazdaság” a fotovoltaikus energiatermelés állványzatának és a mezőgazdasági termelési tevékenységek egyidejű fejlesztésére vonatkozik ugyanazon a területen. A globális mezőgazdasági földterület körülbelül 500 millió négyzetkilométer, ami a globális földterület 38 százalékát teszi ki. Körülbelül egyharmada szántó, míg a fennmaradó kétharmad gyep és legelő. A mezőgazdasági földterületek nagy mennyiségű földkészletet foglalnak el, és mindig is vitatott volt, hogy ezek a földek hasznosítható területként használhatók-e fotovoltaikus építkezéshez. Ennek érdekében Európa legnagyobb napenergiával foglalkozó kutatóintézete, a németországi Fraunhofer ISE 2015-ben elindította az APV RESOLA mezőgazdasági és napelemes integrált kutatási projektet, melynek célja a fotovoltaikus panelek hatásának tesztelése a különböző termények, például őszi búza, zeller terméshozamára. , és burgonya. A Tudományos ellenőrzés azt mutatja, hogy a fotovoltaikus és a burgonyaültetés kombinációja hektáronként 3 százalékkal növeli a burgonya hozamát, a mezőgazdasági területek pedig 83 százalékkal több zöldenergiát termelnek a fotovoltaikus energián keresztül, a teljes földhasználati arány pedig {{7 }} százalék . Ezt az eredményt az AgriVoltaics Nemzetközi Mezőgazdasági Fotovoltaikus Konferencián jelentették be, amelynek a németországi Fraunhofer Solar Systems Research Institute adott otthont 2020 októberében. A „fotovoltaikus plusz mezőgazdaság” mód, amely a fotovoltaikus panelek tisztítását a mezőgazdasági területek öntözésével kombinálja, javíthatja a víz hatékonyságát. Az erőforrás-felhasználás, valamint a fotovoltaikus panelek szerepet játszhatnak a túlzott déli fénynek a növényekre gyakorolt káros hatásának csökkentésében és a víz párolgásának csökkentésében. Az integrált mezőgazdasági és szoláris létesítmények alapján kiválaszthatók a megfelelő növények az ésszerű öntözéshez. A fotovoltaikus tápegység intelligens rendszere biztosíthatja a mezőgazdasági termelési folyamatot, elérheti a "fotovoltaikus üvegházhatást és az intelligens ültetést", valamint javíthatja a mezőgazdasági gazdaságot és minőséget. A „fotovoltaikus plusz mezőgazdaság” modell megoldja a fotovoltaikus építés és a mezőgazdasági termelés közötti földverseny problémáját, és a fotovoltaikus építésben néhány intervenciós intézkedés révén növeli a terméshozamot, miközben a lehető legnagyobb mértékben biztosítja a fotovoltaikus energiatermelést, elérve a föld kompozit hasznosítását.
Példaként a ningxiai Sárga-folyó keleti partján található mezőgazdasági fotovoltaikus erőművet vesszük alapul, a ningxiai Sárga-folyó keleti partja egykor az egyik legsúlyosabban elsivatagosodott vidék volt, 1200 méteres tengerszint feletti magasságával. , a maximális éves csapadék 273 mm, az éves párolgás pedig 2722 mm. Sárga homok és por volt mindenhol. A fejlesztő cég 160 000 hektár (körülbelül 10 666 hektár) elsivatagosodott területen végzett ökológiai kezelést, kiegészítő mezőgazdasági és fotovoltaikus erőműveket épített, 3 GWp fotovoltaikus energiatermelést tervez, és befejezte a hálózatra kapcsolt 1 GWp fotovoltaikus energiatermelést. Ezzel egyidejűleg megvalósult a kiváló minőségű bio goji bogyók "ültetési kutatás-fejlesztési feldolgozási értékesítése" zöldipari láncolata, amely munkalehetőséget biztosít a helyi 30 000 elszegényedett lakosságnak. A fotovoltaikus modulok csökkentik a sugárzás intenzitását. A "fotovoltaikus plusz mezőgazdaság" a Lycium barbarum virágzási időszakát meghosszabbítja, mint a helyi hasonló Lycium barbarum 5 hétig, és a kibocsátás 29 százalékkal nő.
Fotovoltaikus plusz halászat
A Photovoltaic plus Fisheries "a fotovoltaikus erőművek vízfelszíni alapozású építésére utal, amelyek villamos energiát termelnek, miközben fotovoltaikus panelek alatt fejlesztik a halászatot. Ez a térbeli erőforrások kompozit hasznosításának többszörös fejlesztésű modellje. Vízi termékek esetében: először is a A fotovoltaikus modulok hűtési és árnyékoló hatásai csökkenthetik a vízi termékek alvási hőmérsékletét, csökkenthetik a víz párolgását, javíthatják a halak, garnélarák és rákok túlélési arányát, valamint csökkenthetik az algák invázióját; Másodszor, a fotovoltaikus energiaellátás intelligens rendszerei hatékonyan szabályozhatják a körülményeket Az akvakultúrás víztestek, például a víz hőmérséklete és pH-értéke; Víztakarékos keringést, a medencefenék szennyezésének kibocsátását, sterilizálást és oxigénellátást, valamint távérzékelést is elérhet, jobb ökológiai környezetet teremtve, és folyamatosan javítja a vízi termékek hozamát és minőségét. Az energiatermelés és az energiatakarékosság és a kibocsátás csökkentése érdekében a fotovoltaikus halászat nulla szennyezéssel jár, csökkenti a por-, szén-dioxid-, kén-dioxid- és nitrogén-oxid-kibocsátást; A felszíni fotovoltaikus erőművek szintén elkerülhetik a tüzek, az állatok kábelcsípése és egyéb helyzetek által okozott károkat. A halászati termelés és az energiatakarékosság és a kibocsátáscsökkentés egyidejű növelése nagymértékben növelheti az egységnyi területre eső gazdasági értéket.
A Jiangsu Halászati és Könnyű Integrált Projekt adatai alapján a halászati és könnyűipari integrált projektben az amur tavak egy hektáronkénti hozama elérte a 35550-39705 kg/ha-t, ami jóval magasabb, mint a helyi hagyományos halgazdálkodás átlagos szintje. tavak (18750 kg/ha). Telepítsen 50–75 százalékos fotovoltaikus modulokat 339 hektáros akvakultúrás vízfelületen, létesítsen egy 10 megawatt teljesítményű integrált horgász- és világítótavat, évente összesen 13 millió kilowattóra villamos energiát termeljen, évente 38300-kilowattóra villamos energiát termeljen. hektáronként évente, és átlagosan 3196-kilowattóra áramot termel hektáronként havonta. A hal és zöldség (rizs) szimbiózis során a rizst és a vízi spenótot biológiai kezelésre használták, és összesen 194,48 kilogramm rizst és 3529 kilogramm vízi spenótot termeltek, amelyek összesen 161,99 kilogramm nitrogént, 27,63 kilogramm foszfort és 202 kilogrammot vettek fel. káliumot termelnek, és további közel 4000 jüan kibocsátási értéket és több mint 3000 jüan profitot érnek el. A fizikai, biológiai tisztítási és akvakultúra-technológia szerves kombinációjának felhasználásával elértük azt a célt, hogy „halakat használjunk a víz táplálására és füvet használjunk tiszta vízhez”, hatékonyan kezeljük az akvakultúra belső és külső szennyezésének problémáját. Az SS lebomlási aránya több mint 80 százalék, a KOI, TN és TP lebomlási aránya pedig 90 százalék feletti. A tisztított víz minősége megfelel az „Édesvízi tavak akvakultúrás vizére vonatkozó kibocsátási követelmények” (SC/T9101-2007) első szintű szabványának.
Cégünk a csúcsminőségű réz végsapkára, biztosítékcsatlakozók érintkezőire, (ELEKTROMOS JÁRMŰ) EV film kondenzátor gyűjtősínre, (NAP POWER) PV inverter gyűjtősínre, laminált gyűjtősínre, alumínium tokok új energia akkumulátorokhoz, réz/sárgaréz/alumínium/rozsdamentes acél gyártására összpontosít. Bélyegzőalkatrészek és egyéb elektromos termékek Fémbélyegző és -hegesztő összeállítás több mint 18 éve Kínában. Kisebb vállalkozásként indultunk, de mára az elektromos és fotovillamos ipar egyik vezető beszállítójává váltunk Kínában.
Ha bármilyen igénye van, forduljon hozzánk bizalommal és a lehető leghamarabb válaszolunk!
