เทคโนโลยีพลังงานใหม่ Yozeal Co., Ltd
หน้าหลัก > ข่าว > เนื้อหา
ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์: ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบกริด
- May 09, 2017 -

ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์: ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบกริด

โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า พลังงานที่ผลิตได้ของโรงงาน PV ดังกล่าวจะถึงจุดสูงสุดในตอนเที่ยงซึ่งจะถึงยอดการใช้พลังงานรายวันเมื่อราคา Spot อยู่ในระดับพลังงานสูงสุด

ระบบ PV ที่มีกำลังการผลิตเพียง 8,96 กิโลวัตต์สูงสุดแสดงให้เห็นถึงความต้องการไฟฟ้าของครัวเรือนสองครอบครัวสี่คน รูปภาพ: Sharp Electronics (Europe) GmbH

แม้จะได้รับประโยชน์ทางเศรษฐกิจพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์นี้ยังไม่ถึงความเท่าเทียมกันของตารางจุดที่ค่าใช้จ่ายจะเท่ากับพลังงานกริด (ยกเว้นบางเกาะแดดเช่นฮาวายที่ใช้น้ำมันดีเซลในการผลิตกระแสไฟฟ้า)

ระบบวัดปริมาณสุทธิ (สหรัฐฯและแคนาดา) และระบบอัตราค่าภาษี feed-in

เนื่องจากไม่มีสิ่งอำนวยความสะดวกในการเก็บพลังงานในท้องถิ่นปัจจัยที่ จำกัด การปรับขนาดระบบเซลล์แสงอาทิตย์แบบกริดคือพื้นที่ที่มีอยู่ซึ่งมักเป็นหลังคาค่าใช้จ่ายในการลงทุนและกรอบการกำกับดูแลรวมทั้งโครงการเงินอุดหนุนและการส่งเสริมการขาย โปรแกรมดังกล่าวอาจรวมถึงเงินอุดหนุนการลงทุนการวัดสุทธิหรือฟีดในภาษีศุลกากร ด้วยการวัดปริมาณสุทธิการไหลเข้าของพลังงานไฟฟ้าจะถูกเรียกเก็บเงินจากการใช้ไฟฟ้าในที่ดินเดียวกันโดยใช้เครื่องวัดไฟฟ้าที่ทำงานเป็นแบบสองทิศทาง ระบบนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในสหรัฐอเมริกาและแคนาดา เนื่องจากในกรณีส่วนใหญ่จะไม่มีการชดเชยการไหลเข้าเกินการบริโภคเป็นประจำทุกปีสิ่งอำนวยความสะดวกของแผงเซลล์แสงอาทิตย์จะมีขนาดใหญ่เพื่อให้พลังงานมากขึ้นกว่าที่บริโภคในพื้นที่เดียวกันในระหว่างปี ตารางจะใช้เป็นสถานที่จัดเก็บเท่านั้น ในระบบภาษีศุลกากรในด้านอื่น ๆ การจ่ายเงินคงที่และการค้ำประกัน (เช่นในประเทศเยอรมนี) ต่อกิโลวัตต์ต่อชั่วโมงการส่งออกมากขึ้นหมายถึงผลกำไรมากขึ้น สิ่งอำนวยความสะดวกจะใหญ่ขึ้น

แผนภาพของระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ภาพประกอบ: LGABW

พลังงานแสงอาทิตย์: แสงแดดกลายเป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้า

ระบบ PV ควบคู่กันไปประกอบด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์ (PV) (แผงเซลล์แสงอาทิตย์) หนึ่งหรือหลายเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์อุปกรณ์ป้องกันสำหรับการปิดระบบอัตโนมัติในกรณีที่เกิดการผันแปรของตารางและเคาน์เตอร์สำหรับป้อนพลังงานแสงอาทิตย์

ส่วนประกอบของระบบ PV ที่เชื่อมต่อกับตารางประกอบด้วยโมดูล PV, อินเวอร์เตอร์กำลัง, อุปกรณ์ความปลอดภัยเพื่อปิดเครื่องเมื่อเกิดความผิดพลาดในตารางและมิเตอร์ไฟฟ้า อินเวอร์เตอร์ "main-commutated" แปลงกระแสไฟฟ้ากระแสตรง (DC) จากโมดูลให้เป็นกระแสสลับ (AC) พร้อมกันให้ตรงกัน AC output ไปยัง AC ในตาราง
ความสามารถในการผลิตไฟฟ้าของระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ถูกแสดงด้วยยอดที่เป็นกิโลวัตต์ (วัดตามเงื่อนไขการทดสอบมาตรฐานและการฉายรังสีแสงอาทิตย์ที่ 1000 วัตต์ต่อตารางเมตร) โมดูล PV ในปัจจุบันจะครอบคลุมพื้นที่ระหว่าง 7 ถึง 10 ตารางเมตรต่อกิโลวัตต์ สมมติว่าโมดูลมีการมุ่งเน้นไปที่ทิศใต้และเอียงที่มุมระหว่าง 30 °และ 35 °เช่นระบบ PV จะสร้างในยุโรปกลางและตะวันตก - ขึ้นอยู่กับละติจูดที่แน่นอนและปัจจัยอื่น ๆ ระหว่าง 800 ถึง 1,000 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมงพลังงานไฟฟ้าต่อปีและ ต่อกิโลวัตต์ต่อกิโลวัตต์ ตัวอย่างเช่น: บนหลังคาในเคมบริดจ์หรืออ็อกฟอร์ด (UK) โรงไฟฟ้าขนาด 4 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมงซึ่งมีการปรับโมดูลและมุมเอียงของโมดูลจะให้พลังงานประมาณ 3.380 kWh ต่อปีที่ Sevilla (สเปน) 5.640 kWh ต่อปี โรงงานที่เซบียาต้องใช้อินเวอร์เตอร์ที่มีแรงดันไฟฟ้าเข้าที่สูงกว่าโรงงานที่เมืองออกซฟอร์ด

เคล็ดลับบางประการในการวางแผนระบบ PV ที่เชื่อมต่อกับตาราง

- ขนาดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า PV

ขนาดที่เหมาะสมที่สุดทางเศรษฐกิจของระบบ PV ที่เชื่อมต่อกับตารางขึ้นอยู่กับแรงจูงใจทางการเงินที่แตกต่างกันและพารามิเตอร์ทางกฎหมายเนื่องจากความเท่าเทียมกันของตารางซึ่งหมายความว่าต้นทุนของการผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์จะเท่ากับหรือราคาที่ต่ำกว่าราคาของระบบกริด ไม่กี่ประเทศในปัจจุบันนี้แนวคิดการวัดแสงของระบบ NET เนื่องจากมีการใช้งานกันอย่างแพร่หลายในสหรัฐอเมริกาและแคนาดาให้เช่นเดียวกับระบบแบบสแตนด์อโลนไม่มีแรงจูงใจในการสร้างระบบที่สร้างพลังงานไฟฟ้ามากกว่าที่บริโภคในพื้นที่เดียวกันในระหว่างปี ตารางจะแทนที่เฉพาะที่จัดเก็บแบตเตอรี่ในเครื่องเท่านั้น ระบบการให้ค่า Feed-in ในด้านอื่น ๆ ทำให้ระบบขนาดใหญ่ที่มีกำไรเกินกว่าสุทธิ

ระบบ PV อาจครอบคลุมทั้งหลังคา หลังคาแสงอาทิตย์ที่มีภาพ (233 ตารางเมตร) มีกำลังไฟระบุ 24,2 กิโลวัตต์ (kWp) รูปภาพ: Hieronimi regenerative Energien GmbH

- พื้นที่โมดูลที่ต้องการ:

ภายในระบบที่ใหญ่ขึ้นส่วนใหญ่โมดูลซิลิคอนผลึกจะใช้วันนี้ ในการติดตั้งความจุ 1 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมง (กิโลวัตต์พีค) ด้วยโมดูลดังกล่าวต้องใช้พื้นที่ประมาณ 7 ตารางเมตร (ใช้เซลล์ monocrystalline) และ 10 ตารางเมตร (โดยใช้เซลล์โพลีคาร์บอเนต) ในขณะที่หลังคาแหลมที่ไม่ได้ใช้งานในหลายกรณีมีประสิทธิภาพมากที่สุด สถานที่ที่จะติดตั้งระบบ PV โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าพวกเขามุ่งไปทางทิศใต้และเอียงองศาประมาณ 30 °ถึง 37 °

- PV การปฐมนิเทศและเอาท์พุท

ประสิทธิภาพของกระบวนการ photovoltaic อยู่ที่สูงสุดหากดวงอาทิตย์โดนรังสีในแนวตั้ง ดังนั้นโมดูล PV ควรจะมุ่งเน้นไปทางทิศใต้ (การพูดของภาคเหนือซีกโลก) และเอียงค่อนข้าง; มุมเอียงที่ดีที่สุดขึ้นอยู่กับตำแหน่ง (รวมทั้งละติจูดความสูงและปัจจัยอื่น ๆ ) ตามกฎของหัวแม่มือมุมเอียงจะดีที่สุดระหว่าง 3/4 และ 4/5 ของละติจูด - ทำให้มุม 32 °ถึง 38 °ในยุโรปกลางและตะวันตกหรือ 30 °ถึง 36 °ในส่วนมากของสหรัฐอเมริกา อย่างไรก็ตามความแตกต่างเล็ก ๆ น้อย ๆ จากการปฐมนิเทศที่ดีที่สุดและความเอียงจะส่งผลต่อการลดกำลังการผลิตพลังงานต่อปี

เพื่อให้สามารถใช้รังสีคอสมิกได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุดโมดูล PV หรือตัวเก็บรวบรวมระบบเซลล์แสงอาทิตย์และระบบทำความร้อนด้วยความร้อนตามลำดับสอดคล้องกับการดูดกลืนหรือรวบรวมรังสีมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ มุมการแผ่รังสีของรังสีมุมเอียงของโมดูลหรือตัวเก็บประจุและมุมเอียงจะมีบทบาทสำคัญในการผลิตพลังงานที่เป็นไปได้มากที่สุด

มุมเอียง (β) ในภาพด้านขวา) ระบุจำนวนองศาพื้นผิวของโมดูลหรือตัวเก็บประจุจะเบี่ยงเบนออกจากทิศทางที่หันหน้าไปทางทิศใต้ที่แน่นอน มุมเอียง (α) ระบุความแตกต่างจากแนวนอน

การทดลองแสดงให้เห็นว่าระบบเซลล์แสงอาทิตย์ทำงานได้ดีที่สุดโดยมีมุมมุมประมาณ 0 องศาและมุมเอียงประมาณ 30 องศาเซลเซียส ความแตกต่างเล็ก ๆ น้อย ๆ ในค่าเหล่านี้ไม่ได้เป็นปัญหา: ระบบที่มุ่งเน้นไปทางทิศตะวันออกเฉียงใต้หรือทิศตะวันตกเฉียงใต้ประมาณ 95% ของปริมาณที่เป็นไปได้ของแสงที่สามารถดูดซึมได้ ระบบขนาดใหญ่ที่มีอาร์เรย์จะติดตั้งมอเตอร์ไฟฟ้าที่ติดตามดวงอาทิตย์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเอาท์พุท

การติดตั้งเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าระบบไฟฟ้ากำลัง 123 kWp ในประเทศเยอรมนี

- อินเวอร์เตอร์พาวเวอร์:

ระบบ PV ให้แรงดันกระแสตรง (DC) เมื่อต้องการป้อนข้อมูลลงในตารางแรงดันไฟฟ้า DC นี้จะต้องถูกแปลงกลับเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับบนเต้าเสียบ (AC) โดยใช้เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับสายไฟหลักหรือกระแสไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายโดยให้กระแสไฟฟ้า AC ตรงกับแรงดันไฟฟ้าและความถี่ที่แน่นอนของกริด .

MPP นี้มีความผันผวนระหว่างการทำงานในช่วงเวลาที่ขึ้นอยู่กับรังสีอุณหภูมิของเซลล์และชนิดของเซลล์ und จะถูกติดตามโดยชุดควบคุมอินเวอร์เตอร์

งานที่สำคัญประการที่สองของอินเวอร์เตอร์ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์คือการควบคุมระบบ PV ให้ทำงานใกล้จุดสูงสุด (MPP) ซึ่งเป็นจุดปฏิบัติการซึ่งค่ารวมของกระแสและแรงดันไฟฟ้าของโมดูลแสงอาทิตย์ส่งผลให้กำลังไฟสูงสุด MPP นี้มีความผันผวนระหว่างการทำงานในช่วงเวลาที่ขึ้นอยู่กับรังสีอุณหภูมิของเซลล์และชนิดของเซลล์ und จึงได้รับการตรวจสอบโดยหน่วยควบคุมอินเวอร์เตอร์


ข่าวที่เกี่ยวข้อง


ผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง