29 C
Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng Mười 16, 2021
Công nghệ

Những thành phần nào thường được sử dụng trong Hệ thống điện mặt trời không nối lưới?

Đối với hầu hết các hệ thống ngoài lưới nối DC, nó thực sự bao gồm bốn thành phần chính – tấm pin mặt trời, bộ điều khiển bộ sạc, biến tần và pin dự phòng. Có rất nhiều điều khác có thể đi vào thiết lập hệ mặt trời, nhưng đó là bốn phần chính sẽ được thảo luận trong bài viết này.

Tấm năng lượng mặt trời

Bắt đầu với phần rõ ràng nhất của hệ thống năng lượng mặt trời không nối lưới là các tấm pin mặt trời. Hiện tại, các tấm pin mặt trời tiết kiệm chi phí nhất là những tấm được tạo thành từ 60, 72, 120 hoặc 144 tế bào. Pin mặt trời là những hình vuông nhỏ trang điểm cho toàn bộ bảng điều khiển. 

Ngày nay, các tấm đơn tinh thể là tiêu chuẩn công nghiệp trong hầu hết các hệ thống, mà chúng ta sẽ thảo luận chi tiết hơn ngay sau đây. Một bảng điều khiển năng lượng mặt trời đơn tinh thể 60 cell điển hình sẽ có kích thước khoảng 66 ”x 40” và công suất trong khoảng 300-330 watt, trong khi bảng điều khiển 72 hoặc 144 cell thông thường sẽ có kích thước 80 ”x 40” và công suất khoảng 360 watt trở lên . 

Biết có bao nhiêu tấm pin mặt trời cần thiết cho một hệ thống năng lượng mặt trời không nối lưới khác nhau. Khi đã biết số lượng tấm pin, đã đến lúc kết nối các tấm pin với nhau thành một mảng năng lượng mặt trời. Các tấm pin mặt trời được kết nối theo chuỗi để tạo thành một nhóm, sau đó các nhóm tấm pin mặt trời khác nhau được kết nối song song và kết hợp thành một hộp kết hợp để gửi homerun đến thiết bị quản lý nguồn điện. Phương pháp này đơn giản hóa đầu ra của mảng năng lượng mặt trời xuống dây âm và dương.

Vậy tại sao lại sử dụng tấm đơn tinh thể thay vì tấm đa tinh thể? Nó thực sự phụ thuộc vào tính khả dụng và tiền bạc. Hầu hết thời gian các tấm pin đơn tinh thể được sử dụng trong các hệ thống năng lượng mặt trời không nối lưới vì ngành công nghiệp đã chuyển sang sản xuất các loại tấm đó thay vì đa tinh thể. Trong những ngày đầu, khả năng chi trả đã mang lại lợi thế cho các tấm đa tinh thể vì chúng rẻ hơn để sản xuất. Kể từ thời điểm đó, monocrystalline đã trở thành xu hướng chủ đạo và giá cả phải chăng, do đó, việc sử dụng polycrystalline không còn là lợi thế nữa.

Bây giờ chúng ta đã thảo luận về các loại tấm pin mà bạn có thể mong đợi sử dụng trong hệ thống không nối lưới, đã đến lúc suy nghĩ về cách lắp các tấm pin mặt trời. Có nhiều cách để lắp các tấm pin mặt trời để đảm bảo chúng không bị hỏng hoặc thổi bay. Có ba cách chính để lắp các tấm pin mặt trời của bạn và tùy chọn được chọn dựa trên ứng dụng riêng lẻ:

  • Roof Mount (Gắn hệ thống năng lượng mặt trời trên một ngôi nhà hoặc cấu trúc mái che khác)
  • Cực gắn (Gắn mảng năng lượng mặt trời trên cột được cố định trong đất bằng bê tông)
  • Gắn trên mặt đất (Gắn mảng năng lượng mặt trời trên các trụ bê tông gần mặt đất hơn để ổn định)

Bây giờ các tấm pin mặt trời đã được lắp và sẵn sàng hoạt động, đã đến lúc tìm hiểu xem phải làm gì với các dây âm và dương đến từ mảng năng lượng mặt trời dẫn chúng ta đến thành phần tiếp theo, bộ điều khiển điện tích mặt trời.

Bộ điều khiển sạc

Bộ điều khiển sạc là thiết bị quản lý dòng năng lượng từ các tấm pin mặt trời đến pin. Bộ điều khiển sạc đảm bảo pin được sạc đúng cách và không bị sạc quá mức, điều này rất quan trọng đối với tuổi thọ của pin dự phòng. Có hai loại bộ điều khiển điện tích chính, MPPT (Theo dõi điểm công suất tối đa) và PWM (Điều chế độ rộng xung).

Bộ điều khiển sạc PWM sử dụng điều biến xung để bật và tắt tốc độ mà năng lượng từ các tấm pin mặt trời đang được gửi đến pin. Khi sử dụng bộ điều khiển sạc PWM, điều cần thiết là điện áp danh định của các tấm pin phải phù hợp với điện áp danh định của pin. Ví dụ: nếu hệ thống đang sử dụng bảng 12 volt, ngân hàng pin cần phải là 12 volt. Không có nhiều quyền kiểm soát trong việc quản lý nguồn điện đến từ các tấm pin bằng PWM, về cơ bản, nó đổ năng lượng vào pin. PWM cung cấp đầu vào hạn chế so với bộ điều khiển MPPT.

Bộ điều khiển sạc MPPT khác ở chỗ, điện áp đầu vào từ các tấm pin mặt trời cần phải cao hơn 30% so với điện áp của điện áp pin (lên đến giới hạn của bộ điều khiển sạc), vì vậy không quan trọng bằng điện áp năng lượng mặt trời. bảng điều khiển được sử dụng với hệ thống. Bộ điều khiển sạc MPPT hiệu quả hơn do khả năng theo dõi điểm năng lượng tối đa đến từ các tấm pin mặt trời và phân phối nó đến pin. Nó cần một đầu vào điện áp cao hơn / dòng điện thấp hơn và chuyển đổi nó thành điện áp thấp hơn / đầu ra dòng điện cao hơn cho cùng một lượng điện năng. 

Với thực tế này, MPPT kiểm soát rất chính xác lượng điện năng được gửi đến pin, điều quan trọng là khi pin đầy và cố gắng đáp ứng tải của hệ thống. Điểm hấp dẫn chính của việc sử dụng bộ điều khiển MPPT là khả năng thu được nhiều năng lượng nhất từ ​​mảng năng lượng mặt trời tại bất kỳ thời điểm nào trái với đầu vào hạn chế của bộ điều khiển PWM. PWM có thể cung cấp nhiều năng lượng như MPPT, nhưng nó sẽ không bao giờ cung cấp nhiều năng lượng hơn MPPT. Vì những lý do đó, MPPT thường là tiêu chuẩn khi chọn bộ điều khiển sạc cho thiết kế hệ thống năng lượng mặt trời.

Biến tần

Thành phần tiếp theo trong thiết kế hệ thống năng lượng mặt trời không nối lưới sẽ là một bộ biến tần. Trong gần như tất cả các hệ thống năng lượng mặt trời không nối lưới, bộ biến tần là bộ biến tần dựa trên pin. Mục đích của biến tần là lấy nguồn DC được lưu trữ trong pin dự trữ và chuyển nó thành nguồn AC có thể sử dụng được và gửi nó đến tải của bạn để nó có thể được sử dụng giống như cắm vào ổ cắm AC trong nhà. 

Biến tần có nhiều kích cỡ khác nhau có thể chứa tải nhỏ hơn hoặc tải lớn hơn tùy thuộc vào tải ngoài lưới yêu cầu. Một cân nhắc khác là đảm bảo biến tần có thể xử lý tất cả các tải chạy đồng thời trong hệ thống. Khi tất cả các tải của hệ thống có mặt trong hệ thống ngoài lưới được cộng lại, nó sẽ xác định lượng lớn nhất mà biến tần cần có thể xử lý. Xem video sau đây để biết cách tính tải hệ thống.

Ắc quy

Thành phần chính cuối cùng trong hệ thống năng lượng mặt trời là pin dự phòng, đây là một trong những thành phần quan trọng nhất và tốn kém nhất. Trong ngành công nghiệp năng lượng mặt trời, có hai loại pin hóa học chính – axit chì và lithium. Với axit chì, có nhiều lựa chọn pin khác nhau, có nghĩa là có nhiều cách cấu tạo pin. Hai loại pin axit chì chính được sử dụng trong năng lượng mặt trời là pin axit chì ngập và pin AGM kín.

Pin bị ngập nước là pin axit chì ướt tiêu chuẩn thường là loại pin tiết kiệm chi phí nhất. Bản thân pin tương đối rẻ, nhưng cần phải bảo dưỡng cần thiết để kéo dài tuổi thọ của pin. Cần phải bảo dưỡng như kiểm tra mực nước trong ắc quy, kiểm tra trọng lượng riêng để ngăn ắc quy cuối cùng bị phá hủy. Ngoài ra, cũng nên thực hiện sạc cân bằng thường xuyên để giúp nới lỏng các chất tích tụ có thể đã đông đặc và dính chặt vào các tấm bên trong pin. Một cân nhắc khác khi nghĩ đến việc sử dụng ắc quy axit chì bị ngập nước là không có khí. 

Trong một số điều kiện nhất định khi pin axit chì đang được sạc, khí hydro là sản phẩm phụ cần thông gió cho pin dự trữ. Thiếu hệ thống thông gió có thể gây ra tình huống nguy hiểm khi tiếp xúc với khói khí hydro, vì vậy nó phải được thực hiện nghiêm túc. Do những loại pin này tiết kiệm chi phí nên nhiều người có xu hướng sử dụng chúng cho các ứng dụng năng lượng mặt trời của họ. Nhiều người mới sử dụng năng lượng mặt trời ngoài lưới có xu hướng cháy qua bộ pin đầu tiên của họ do bỏ quên pin. Nếu bạn muốn sử dụng pin không cần bảo dưỡng và cần lựa chọn pin axit chì hiệu quả về chi phí, thì pin AGM có thể là lựa chọn hoàn hảo.

Xem thêm:

Hướng dẫn đầy đủ về 5 nguồn năng lượng tái tạo

Lắp đặt điện mặt trời cho gia đình

Lắp đặt hệ thống điện năng lượng mặt trời tại Khánh Hòa

Bài viết liên quan

Khám phá sức thu hút của đồng hồ điện tử Casio standard

admin

Bạn biết gì về phân tần (Crossover) của đôi loa hát karaoke

admin

Hướng dẫn đầy đủ về 5 nguồn năng lượng tái tạo

admin

Leave a Comment