מערכת ייצור חשמל מחוץ לרשת אינה תלויה ברשת החשמל ופועלת באופן עצמאי, ונמצאת בשימוש נרחב באזורים הרריים מרוחקים, אזורים ללא חשמל, איים, תחנות בסיס תקשורת ופנסי רחוב ויישומים אחרים, תוך שימוש בייצור חשמל פוטו-וולטאי כדי לפתור את הבעיה. צרכים של תושבים באזורים ללא חשמל, מחסור בחשמל וחשמל לא יציב, בתי ספר או מפעלים קטנים לחשמל מחיה ופועל, ייצור חשמל פוטו-וולטאי עם יתרונות כלכלית, נקייה, שמירה על איכות הסביבה, אין רעש שיכול להחליף חלקית או להחליף סולר באופן חלקי. פונקציית היצור של הגנרטור.

1 סיווג והרכב מערכת ייצור חשמל PV מחוץ לרשת
מערכת ייצור חשמל מחוץ לרשת מסווגת בדרך כלל למערכת DC קטנה, מערכת ייצור חשמל מחוץ לרשת קטנה ובינונית ומערכת גדולה להפקת חשמל מחוץ לרשת.מערכת DC הקטנה נועדה בעיקר לפתור את צורכי התאורה הבסיסיים ביותר באזורים ללא חשמל;המערכת הקטנה והבינונית מחוץ לרשת נועדה בעיקר לפתור את צורכי החשמל של משפחות, בתי ספר ומפעלים קטנים;המערכת הגדולה מחוץ לרשת נועדה בעיקר לפתור את צרכי החשמל של כפרים ואיים שלמים, ומערכת זו נמצאת כעת גם בקטגוריה של מערכת מיקרו-רשת.
מערכת ייצור חשמל מחוץ לרשת הפוטו-וולטאית מורכבת בדרך כלל ממערכים פוטו-וולטאיים העשויים ממודולים סולאריים, בקרים סולאריים, ממירים, סוללות, עומסים וכו'.
מערך ה-PV ממיר אנרגיית שמש לחשמל כאשר יש אור, ומספק כוח לעומס דרך הבקר הסולארי והמהפך (או מכונת בקרה הפוכה), תוך כדי טעינת ערכת הסוללות;כאשר אין אור, הסוללה מספקת כוח לעומס AC דרך המהפך.
2 PV ציוד עיקרי למערכת ייצור חשמל מחוץ לרשת
01. מודולים
מודול פוטו-וולטאי הוא חלק חשוב ממערכת ייצור חשמל פוטו-וולטאית מחוץ לרשת, שתפקידה להמיר את אנרגיית קרינת השמש לאנרגיה חשמלית DC.מאפייני הקרנה ומאפייני טמפרטורה הם שני המרכיבים העיקריים המשפיעים על ביצועי המודול.
02、מהפך
מהפך הוא מכשיר הממיר זרם ישר (DC) לזרם חילופין (AC) כדי לענות על צורכי ההספק של עומסי AC.
על פי צורת הגל הפלט, ניתן לחלק את הממירים למהפך גל ריבועי, מהפך גל צעד וממיר גלי סינוס.ממירי גלי סינוס מאופיינים ביעילות גבוהה, הרמוניות נמוכות, ניתנים ליישום על כל סוגי העומסים, ובעלי יכולת נשיאה חזקה לעומסים אינדוקטיביים או קיבוליים.
03、בקר
תפקידו העיקרי של בקר ה-PV הוא לווסת ולשלוט בכוח ה-DC הנפלט על ידי מודולי ה-PV ולנהל את הטעינה והפריקה של הסוללה בצורה חכמה.יש להגדיר מערכות מחוץ לרשת בהתאם לרמת מתח ה-DC של המערכת ולקיבולת ההספק של המערכת עם המפרט המתאים של בקר ה-PV.בקר PV מחולק לסוג PWM וסוג MPPT, זמין בדרך כלל ברמות מתח שונות של DC12V, 24V ו-48V.
04、סוללה
הסוללה היא התקן אחסון האנרגיה של מערכת ייצור החשמל, ותפקידה לאגור את האנרגיה החשמלית הנפלטת ממודול ה-PV כדי לספק חשמל לעומס בזמן צריכת החשמל.
05、 ניטור
3 תכנון ובחירה של מערכת פרטי עקרונות עיצוב: להבטיח שהעומס צריך לעמוד בהנחת החשמל, עם מינימום מודולים פוטו-וולטאיים וקיבולת סוללה, על מנת למזער את ההשקעה.
01、עיצוב מודול פוטו-וולטאי
נוסחת התייחסות: P0 = (P × t × Q) / (η1 × T) נוסחה: P0 – שיא ההספק של מודול התא הסולארי, יחידה Wp;P - כוח העומס, יחידה W;t – השעות היומיות של צריכת החשמל של המטען, יחידה H;η1 -הוא היעילות של המערכת;T -הממוצע המקומי של שעות השיא היומיות, מטה יחידה- - גורם עודף מתמשך בתקופה מעוננת (בדרך כלל 1.2 עד 2)
02, עיצוב בקר PV
נוסחת התייחסות: I = P0 / V
איפה: I – זרם בקרת בקר PV, יחידה A;P0 - שיא ​​ההספק של מודול התא הסולארי, יחידה Wp;V – המתח הנקוב של ערכת הסוללות, יחידה V ★ הערה: באזורי גובה רב, בקר ה-PV צריך להגדיל שוליים מסוימים ולהפחית את קיבולת השימוש.
03、מהפך מחוץ לרשת
נוסחת התייחסות: Pn=(P*Q)/Cosθ בנוסחה: Pn – קיבולת המהפך, יחידה VA;P - כוח העומס, יחידה W;Cosθ - גורם הספק של המהפך (בדרך כלל 0.8);Q - מקדם השוליים הנדרש עבור המהפך (בדרך כלל נבחר מ-1 עד 5).★ הערה: א.לעומסים שונים (התנגדות, אינדוקטיבית, קיבולית) יש זרמי כניסה שונים להפעלה וגורמי שוליים שונים.ב.באזורי גובה רב, המהפך צריך להגדיל שוליים מסוימים ולהפחית את יכולת השימוש.
04、סוללת עופרת-חומצה
נוסחת התייחסות: C = P × t × T / (V × K × η2) נוסחה: C - הקיבולת של ערכת הסוללות, יחידה Ah;P - כוח העומס, יחידה W;t - שעות העומס היומיות של צריכת החשמל, יחידה H;V - המתח המדורג של ערכת הסוללות, יחידה V;K - מקדם הפריקה של הסוללה, תוך התחשבות ביעילות הסוללה, עומק הפריקה, טמפרטורת הסביבה וגורמים משפיעים, בדרך כלל 0.4 עד 0.7;η2 -יעילות מהפך;T – מספר הימים המעוננים הרצופים.
04、סוללת ליתיום-יון
נוסחת התייחסות: C = P × t × T / (K × η2)
היכן: C - קיבולת ערכת הסוללות, יחידת קוט"ש;P - כוח העומס, יחידה W;t – מספר שעות החשמל בשימוש המטען ביום, יחידה H;K – מקדם פריקה של הסוללה, תוך התחשבות ביעילות הסוללה, עומק הפריקה, טמפרטורת הסביבה וגורמים משפיעים, בדרך כלל נלקחים כ-0.8 עד 0.9;η2 -יעילות מהפך;T -מספר ימים מעוננים רצופים.מארז עיצוב
לקוח קיים צריך לתכנן מערכת ייצור חשמל פוטו-וולטאית, שעות השמש היומיות הממוצעות המקומיות נחשבות לפי 3 שעות, הספק של כל מנורות הפלורסנט קרוב ל-5KW, והן משמשות 4 שעות ביום, והעופרת -סוללות חומצה מחושבות לפי יומיים של ימים מעוננים רצופים.חשב את התצורה של מערכת זו.