¿Cuál es la estructura y el principio de funcionamiento del sistema de suministro de energía solar?

Con el apoyo de varias políticas, el impulso de desarrollo de la nueva industria energética es bueno. Creo que también siente mucha curiosidad por este conocimiento, por lo que el próximo Xiaobian lo llevará a echar un vistazo a la estructura y el principio de funcionamiento de la sistema de suministro de energía solar?
1. Principio de generación de energía solar.
El sistema de generación de energía solar incluye principalmente: módulo de células solares (matriz), controlador, batería, inversor, carga de iluminación del usuario, etc. El módulo de células solares y la batería son el sistema de energía, el controlador y el inversor son el sistema de control y protección, y la carga es el terminal del sistema
1.1 Sistema de suministro de energía solar
Las células solares y las baterías constituyen la unidad de energía del sistema, por lo que el rendimiento de la batería afecta directamente las características operativas del sistema.
(1) Unidad de batería:
Por razones técnicas y materiales, la generación de energía de una sola batería es muy limitada, la celda solar práctica es un sistema de batería compuesto por una sola batería por cadena y en paralelo, llamado módulo de batería (matriz) Una sola batería es un cristal de silicio diodo, de acuerdo con las características electrónicas de los materiales semiconductores, cuando la luz solar se irradia sobre una unión PN compuesta de dos tipos conductores diferentes de materiales semiconductores homogéneos, tipo P y tipo N, bajo ciertas condiciones, la radiación solar es absorbida por el material semiconductor. y se generan portadores de no equilibrio en la banda de conducción y en la banda de valencia, es decir, hay un fuerte campo electrostático incorporado de electrones y huecos en el área de barrera de la unión PN, de modo que la densidad de corriente J puede formarse bajo luz. . Corriente de cortocircuito Isc, voltaje de circuito abierto Uoc Si ​​los dos lados del electrodo principal del campo eléctrico incorporado y conectados a la carga, teóricamente mediante la unión PN, el circuito de conexión y la carga formaron un bucle, hay una "corriente fotogenerada". "Flujo, el módulo de células solares para lograr la potencia de carga P de salida
Los estudios teóricos han demostrado que la potencia máxima Pk de los módulos solares está determinada por la intensidad de radiación solar promedio local y la carga eléctrica (demanda de electricidad) al final.
(2) Unidad de almacenamiento de energía eléctrica:
La corriente continua generada por la celda solar ingresa primero al almacenamiento de la batería, las características de la batería afectan la eficiencia y las características del sistema. La tecnología de la batería es muy madura, pero su capacidad se ve afectada por el final de la demanda de electricidad, el tiempo de luz solar ( tiempo de generación), por lo que la capacidad de vatios-hora y la capacidad de amperios-hora de la batería están determinadas por el tiempo continuo predeterminado sin luz solar.
1.2 Controlador
La función principal del controlador es hacer que el sistema de energía solar esté siempre cerca del punto de alta potencia de generación de energía, para obtener una alta eficiencia, y el control de carga generalmente adopta tecnología de modulación de ancho de pulso, es decir, el modo de control PWM, para que el Todo el sistema siempre funciona en el área cercana al punto de alta potencia. El control de descarga Pm se refiere principalmente a cuando la batería carece de energía y el sistema falla. Actualmente, Hitachi ha desarrollado un controlador "girasol" que puede rastrear tanto el punto de control Pm como los parámetros del movimiento del sol, aumentando la eficiencia de los componentes fijos de la batería en aproximadamente un 50%.
1.3 Inversor CC-CA
Según el método de excitación, el inversor se puede dividir en un inversor de oscilación autoexcitado y otro inversor de oscilación excitado. La función principal es convertir la CC de la batería en corriente alterna a través del circuito puente completo. Generalmente, el procesador SPWM se utiliza para modular, filtrar, aumentar el voltaje, etc., para obtener corriente alterna sinusoidal que coincida con la frecuencia de carga de iluminación f y el voltaje nominal UN para uso del usuario final del sistema.
2, la eficiencia del sistema de generación de energía solar.
En el sistema de suministro de energía solar, la eficiencia total del sistema ηese se compone de la tasa de conversión fotovoltaica del módulo de batería, la eficiencia del controlador, la eficiencia de la batería, la eficiencia del inversor y la eficiencia de la carga, pero en relación con la tecnología de células solares, es mucho más madura. que el nivel de tecnología y producción de otras unidades como controladores, inversores y cargas de iluminación. Y la tasa de conversión del sistema actual es solo de aproximadamente el 17%, por lo que mejorar la tasa de conversión del módulo de batería y reducir el costo unitario de energía es el foco y la dificultad de la industrialización de la generación de energía solar desde la llegada de las células solares de silicio cristalino. como material principal para mantener la posición dominante de la investigación actual sobre la tasa de conversión de las células de silicio, principalmente en torno al aumento de la superficie de absorción de energía, como las baterías de doble cara, reducen la reflexión; Utilizar la tecnología de absorción de impurezas para reducir el compuesto de materiales semiconductores; Batería ultrafina; Mejorar la teoría y establecer un nuevo modelo; Batería de condensación, etc.