Фотоелектрична автономна система генерації електроенергії не залежить від електромережі та працює незалежно, і широко використовується у віддалених гірських районах, районах без електрики, на островах, базових станціях зв’язку та вуличних ліхтарях та інших додатках, використовуючи фотоелектричну генерацію для вирішення проблеми. потреби мешканців у районах без електрики, відсутність електрики та нестабільна електроенергія, школи або невеликі фабрики для життя та роботи електрика, фотоелектричне виробництво електроенергії з перевагами економічного, чистого, захисту навколишнього середовища, відсутність шуму може частково або повністю замінити дизель генеруюча функція генератора.

1 Класифікація та склад системи позамережевого виробництва електроенергії
Фотоелектричні автономні системи виробництва електроенергії зазвичай класифікуються на малу систему постійного струму, малу та середню автономну систему виробництва електроенергії та велику автономну систему виробництва електроенергії.Невелика система постійного струму в основному призначена для вирішення найпростіших потреб у освітленні в місцях без електрики;мала та середня автономна система в основному призначена для задоволення потреб в електроенергії сімей, шкіл і невеликих фабрик;велика автономна система в основному призначена для задоволення потреб в електроенергії цілих сіл і островів, і ця система тепер також відноситься до категорії систем мікромережі.
Фотоелектрична автономна система виробництва електроенергії, як правило, складається з фотоелектричних масивів із сонячних модулів, сонячних контролерів, інверторів, акумуляторних батарей, навантажень тощо.
Фотоелектрична батарея перетворює сонячну енергію в електрику, коли є світло, і подає електроенергію до навантаження через сонячний контролер і інвертор (або машину зворотного керування), під час заряджання акумуляторної батареї;коли немає світла, батарея подає живлення до навантаження змінного струму через інвертор.
2 Основне обладнання позамережевої системи виробництва фотоелектричної енергії
01. Модулі
Фотоелектричний модуль є важливою частиною автономної фотоелектричної системи виробництва електроенергії, роль якої полягає в перетворенні енергії сонячного випромінювання в електричну енергію постійного струму.Характеристики випромінювання та температурні характеристики є двома основними елементами, що впливають на продуктивність модуля.
02、Інвертор
Інвертор — це пристрій, який перетворює постійний струм (DC) на змінний (AC) для задоволення потреб в електроенергії навантажень змінного струму.
За формою вихідного сигналу інвертори можна розділити на прямокутні, ступінчасті та синусоїдні.Синусоїдні інвертори характеризуються високою ефективністю, низькими гармоніками, можуть застосовуватися до всіх типів навантажень і мають високу пропускну здатність для індуктивних або ємнісних навантажень.
03、Контролер
Основна функція фотоелектричного контролера полягає в регулюванні та контролі потужності постійного струму, що випромінюється фотоелектричними модулями, а також в інтелектуальному керуванні заряджанням і розряджанням акумулятора.Системи поза мережею повинні бути налаштовані відповідно до рівня напруги постійного струму системи та потужності системи з відповідними специфікаціями фотоелектричного контролера.PV контролер поділяється на тип ШІМ і тип MPPT, зазвичай доступний з різними рівнями напруги DC12V, 24V і 48V.
04、Акумулятор
Акумулятор є накопичувачем енергії в системі виробництва електроенергії, і його роль полягає в накопиченні електричної енергії, випромінюваної фотоелектричним модулем, для живлення навантаження під час споживання енергії.
05、Моніторинг
3 принципи проектування та вибору деталей дизайну системи: забезпечити, щоб навантаження відповідало передумові електроенергії, з мінімальною кількістю фотоелектричних модулів та ємності акумулятора, щоб мінімізувати інвестиції.
01、Дизайн фотоелектричного модуля
Довідкова формула: P0 = (P × t × Q) / (η1 × T) формула: P0 – пікова потужність модуля сонячної батареї, одиниця Вт;P – потужність навантаження, од.Вт;t – добова кількість годин споживання електроенергії навантаженням, од.η1 – ККД системи;T - локальне середньодобове пікове сонячне світло, одиниця HQ - надлишковий коефіцієнт безперервної хмарності (зазвичай від 1,2 до 2)
02, конструкція фотоелектричного контролера
Довідкова формула: I = P0 / V
Де: I – керуючий струм фотоелектричного контролера, одиниця А;P0 – пікова потужність модуля сонячної батареї, од.Вт;V – номінальна напруга акумуляторної батареї, одиниця В ★ Примітка: у високогірних районах контролер PV повинен збільшити певний запас і зменшити ємність для використання.
03、Омрежевий інвертор
Довідкова формула: Pn=(P*Q)/Cosθ У формулі: Pn – потужність інвертора, одиниця ВА;P – потужність навантаження, од.Вт;Cosθ – коефіцієнт потужності інвертора (зазвичай 0,8);Q – коефіцієнт запасу, необхідний для інвертора (зазвичай вибирається від 1 до 5).★Примітка: a.Різні навантаження (резистивні, індуктивні, ємнісні) мають різні пускові струми та різні коефіцієнти запасу.b.У високогірних районах інвертор повинен збільшити певний запас і зменшити ємність для використання.
04、Свинцево-кислотний акумулятор
Довідкова формула: C = P × t × T / (V × K × η2) формула: C – ємність акумуляторної батареї, од.Аг;P – потужність навантаження, од.Вт;t – навантаження добових годин споживання електроенергії, од.Г;V – номінальна напруга акумуляторної батареї, од.В;К – коефіцієнт розряду батареї, що враховує ККД батареї, глибину розряду, температуру навколишнього середовища та фактори впливу, зазвичай приймається від 0,4 до 0,7;η2 – ККД інвертора;T – кількість послідовних хмарних днів.
04、Літій-іонний акумулятор
Довідкова формула: C = P × t × T / (K × η2)
Де: C – ємність акумуляторної батареї, од.кВт·год;P – потужність навантаження, од.Вт;t – кількість годин споживання електроенергії навантаженням за добу, од.Г;K – коефіцієнт розряду батареї, що враховує ефективність батареї, глибину розряду, температуру навколишнього середовища та фактори впливу, як правило, приймається від 0,8 до 0,9;η2 – ККД інвертора;T - кількість послідовних хмарних днів.Дизайн корпусу
Існуючому замовнику потрібно спроектувати фотоелектричну систему виробництва електроенергії, місцеві середньодобові пікові години сонячного світла розглядаються відповідно до 3 годин, потужність усіх люмінесцентних ламп наближається до 5 кВт, і вони використовуються протягом 4 годин на день, і свинець -кислотні акумулятори розраховані на 2 дні безперервних хмарних днів.Розрахувати конфігурацію цієї системи.