نظام توليد الطاقة الكهروضوئية خارج الشبكة لا يعتمد على شبكة الكهرباء ويعمل بشكل مستقل، ويستخدم على نطاق واسع في المناطق الجبلية النائية والمناطق التي لا توجد بها كهرباء والجزر ومحطات الاتصالات الأساسية وأضواء الشوارع وغيرها من التطبيقات، وذلك باستخدام توليد الطاقة الكهروضوئية لحل المشكلة احتياجات السكان في المناطق التي لا توجد بها كهرباء، ونقص الكهرباء والكهرباء غير المستقرة، والمدارس أو المصانع الصغيرة للعيش والعمل بالكهرباء، وتوليد الطاقة الكهروضوئية مع مزايا الحماية الاقتصادية والنظيفة والبيئية، ولا يمكن لأي ضوضاء أن تحل محل الديزل جزئيًا أو كليًا. وظيفة توليد المولد.

1 تصنيف وتكوين نظام توليد الطاقة خارج الشبكة الكهروضوئية
يتم تصنيف نظام توليد الطاقة الكهروضوئية خارج الشبكة عمومًا إلى نظام DC صغير، ونظام توليد طاقة صغير ومتوسط ​​خارج الشبكة، ونظام توليد طاقة كبير خارج الشبكة.نظام DC الصغير يهدف بشكل أساسي إلى حل احتياجات الإضاءة الأساسية في المناطق التي لا توجد بها كهرباء؛النظام الصغير والمتوسط ​​خارج الشبكة يهدف بشكل أساسي إلى حل احتياجات الكهرباء للعائلات والمدارس والمصانع الصغيرة؛النظام الكبير خارج الشبكة يهدف بشكل أساسي إلى حل احتياجات الكهرباء لقرى وجزر بأكملها، وهذا النظام الآن أيضًا ضمن فئة نظام الشبكة الصغيرة.
يتكون نظام توليد الطاقة الكهروضوئية خارج الشبكة بشكل عام من صفائف كهروضوئية مصنوعة من وحدات الطاقة الشمسية، وأجهزة التحكم بالطاقة الشمسية، والعاكسات، وبنوك البطاريات، والأحمال، وما إلى ذلك.
تعمل المصفوفة الكهروضوئية على تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء عندما يكون هناك ضوء، وتوفر الطاقة للحمل من خلال وحدة التحكم بالطاقة الشمسية والعاكس (أو آلة التحكم العكسي)، أثناء شحن البطارية؛عندما لا يكون هناك ضوء، تقوم البطارية بتزويد الطاقة إلى حمل التيار المتردد من خلال العاكس.
2 المعدات الرئيسية لنظام توليد الطاقة خارج الشبكة الكهروضوئية
01. الوحدات
تعد الوحدة الكهروضوئية جزءًا مهمًا من نظام توليد الطاقة الكهروضوئية خارج الشبكة، والذي يتمثل دوره في تحويل طاقة إشعاع الشمس إلى طاقة كهربائية DC.خصائص التشعيع وخصائص درجة الحرارة هما العنصران الرئيسيان اللذان يؤثران على أداء الوحدة.
02 、 العاكس
العاكس هو جهاز يحول التيار المباشر (DC) إلى تيار متردد (AC) لتلبية احتياجات الطاقة لأحمال التيار المتردد.
وفقًا لشكل موجة الخرج، يمكن تقسيم العاكسات إلى عاكس موجة مربعة، وعاكس موجة متدرج، وعاكس موجة جيبية.تتميز محولات الموجة الجيبية بالكفاءة العالية، والتوافقيات المنخفضة، ويمكن تطبيقها على جميع أنواع الأحمال، ولها قدرة تحمل قوية للأحمال التحريضية أو السعوية.
03 、 جهاز التحكم
تتمثل الوظيفة الرئيسية لجهاز التحكم الكهروضوئي في تنظيم والتحكم في طاقة التيار المستمر المنبعثة من الوحدات الكهروضوئية وإدارة شحن وتفريغ البطارية بذكاء.يجب تكوين الأنظمة خارج الشبكة وفقًا لمستوى جهد التيار المستمر للنظام وسعة طاقة النظام مع المواصفات المناسبة لوحدة التحكم الكهروضوئية.تنقسم وحدة التحكم الكهروضوئية إلى نوع PWM ونوع MPPT، وهي متاحة عادة في مستويات الجهد المختلفة DC12V، 24V و48V.
04 、 البطارية
البطارية هي جهاز تخزين الطاقة لنظام توليد الطاقة، ويتمثل دورها في تخزين الطاقة الكهربائية المنبعثة من الوحدة الكهروضوئية لتزويد الحمل بالطاقة أثناء استهلاك الطاقة.
05 、 المراقبة
3 تفاصيل تصميم النظام واختياره مبادئ التصميم: التأكد من أن الحمل يحتاج إلى تلبية فرضية الكهرباء، مع الحد الأدنى من الوحدات الكهروضوئية وقدرة البطارية، من أجل تقليل الاستثمار.
01 、 تصميم الوحدة الكهروضوئية
الصيغة المرجعية: P0 = (P × t × Q) / (η1 × T) الصيغة: P0 – القدرة القصوى لوحدة الخلايا الشمسية، الوحدة Wp؛P - قوة الحمل، الوحدة W؛t – - ساعات استهلاك الكهرباء اليومية للحمل الوحدة H ؛η1 - هي كفاءة النظام؛T - المتوسط ​​المحلي لساعات الذروة اليومية لأشعة الشمس، وحدة المقر الرئيسي - - عامل فائض الفترة الغائمة المستمرة (عمومًا 1.2 إلى 2)
02، تصميم وحدة التحكم الكهروضوئية
الصيغة المرجعية: I = P0 / V
حيث: I - تيار التحكم في وحدة التحكم الكهروضوئية، الوحدة A؛P0 - الطاقة القصوى لوحدة الخلايا الشمسية، الوحدة Wp؛V - الجهد المقنن لحزمة البطارية، الوحدة V ★ ملاحظة: في المناطق المرتفعة، تحتاج وحدة التحكم الكهروضوئية إلى توسيع هامش معين وتقليل القدرة على الاستخدام.
03 、 العاكس خارج الشبكة
الصيغة المرجعية: Pn=(P*Q)/Cosθ في الصيغة: Pn – قدرة العاكس، الوحدة VA؛P - قوة الحمل، الوحدة W؛Cosθ – عامل قدرة العاكس (بشكل عام 0.8)؛س – عامل الهامش المطلوب للعاكس (يتم اختياره بشكل عام من 1 إلى 5).★ملاحظة: أ.الأحمال المختلفة (المقاومة، الحثية، السعوية) لها تيارات بدء تشغيل مختلفة وعوامل هامشية مختلفة.ب.في المناطق المرتفعة، يحتاج العاكس إلى توسيع هامش معين وتقليل القدرة على الاستخدام.
04 、 بطارية الرصاص الحمضية
الصيغة المرجعية: C = P × t × T / (V × K × η2) الصيغة: C - سعة حزمة البطارية، الوحدة Ah؛P - قوة الحمل، الوحدة W؛t – ساعات الحمل اليومية لاستهلاك الكهرباء الوحدة H؛V - الجهد المقنن لحزمة البطارية، الوحدة V؛K - معامل تفريغ البطارية، مع الأخذ في الاعتبار كفاءة البطارية، وعمق التفريغ، ودرجة الحرارة المحيطة، والعوامل المؤثرة، ويؤخذ بشكل عام من 0.4 إلى 0.7؛η2 – كفاءة العاكس؛T – عدد الأيام الغائمة المتتالية .
04 、 بطارية ليثيوم أيون
الصيغة المرجعية: C = P × t × T / (K × η2)
حيث: C - سعة حزمة البطارية، وحدة كيلوواط ساعة؛P - قوة الحمل، الوحدة W؛t – عدد ساعات الكهرباء التي يستخدمها الحمل يوميا، الوحدة H؛K – معامل تفريغ البطارية، مع الأخذ في الاعتبار كفاءة البطارية، وعمق التفريغ، ودرجة الحرارة المحيطة والعوامل المؤثرة، ويؤخذ عمومًا من 0.8 إلى 0.9؛η2 – كفاءة العاكس؛T -عدد الأيام الغائمة المتتالية.حالة التصميم
يحتاج العميل الحالي إلى تصميم نظام توليد الطاقة الكهروضوئية، ويحسب متوسط ​​ساعات الذروة اليومية لأشعة الشمس المحلية على أساس 3 ساعات، وتقترب قوة جميع مصابيح الفلورسنت من 5 كيلو وات، وتستخدم لمدة 4 ساعات يوميا، والرصاص - يتم حساب البطاريات الحمضية على أساس يومين من الأيام الغائمة المستمرة.حساب تكوين هذا النظام.