Nhìn chung, chúng ta chia hệ thống quang điện thành hệ thống độc lập, hệ thống kết nối lưới và hệ thống lai. Nếu theo hình thức ứng dụng của hệ thống quang điện mặt trời, quy mô ứng dụng và loại tải, hệ thống cung cấp điện quang điện có thể được chia chi tiết hơn. Hệ thống quang điện cũng có thể được chia thành sáu loại sau: hệ thống điện mặt trời nhỏ (SmallDC); hệ thống DC đơn giản (SimpleDC); hệ thống điện mặt trời lớn (LargeDC); hệ thống cung cấp điện AC và DC (AC/DC); hệ thống kết nối lưới (UtilityGridConnect); hệ thống cung cấp điện lai (Hybrid); hệ thống lai kết nối lưới. Nguyên lý hoạt động và đặc điểm của từng hệ thống được giải thích dưới đây.
1. Hệ thống điện mặt trời nhỏ (SmallDC)
Đặc điểm của hệ thống này là chỉ có tải DC trong hệ thống và công suất tải tương đối nhỏ. Toàn bộ hệ thống có cấu trúc đơn giản và vận hành dễ dàng. Công dụng chính của nó là hệ thống gia dụng chung, các sản phẩm DC dân dụng khác nhau và các thiết bị giải trí liên quan. Ví dụ, loại hệ thống quang điện này được sử dụng rộng rãi ở khu vực phía tây của đất nước tôi và tải là đèn DC để giải quyết vấn đề chiếu sáng gia đình ở những khu vực không có điện.
2. Hệ thống DC đơn giản (SimpleDC)
Đặc điểm của hệ thống là tải trong hệ thống là tải DC và không có yêu cầu đặc biệt về thời gian sử dụng của tải. Tải chủ yếu được sử dụng vào ban ngày, do đó không có pin hoặc bộ điều khiển trong hệ thống. Hệ thống có cấu trúc đơn giản và có thể sử dụng trực tiếp. Các thành phần quang điện cung cấp điện cho tải, loại bỏ nhu cầu lưu trữ và giải phóng năng lượng trong pin, cũng như mất năng lượng trong bộ điều khiển và cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng.
3 Hệ thống điện mặt trời quy mô lớn (LargeDC)
So với hai hệ thống quang điện trên, hệ thống quang điện này vẫn phù hợp với hệ thống cung cấp điện DC, nhưng loại hệ thống quang điện mặt trời này thường có công suất tải lớn. Để đảm bảo tải có thể được cung cấp nguồn điện ổn định một cách đáng tin cậy, hệ thống tương ứng của nó cũng có quy mô lớn, đòi hỏi một mảng mô-đun quang điện lớn hơn và một bộ pin mặt trời lớn hơn. Các hình thức ứng dụng phổ biến của nó bao gồm truyền thông, đo từ xa, cung cấp điện cho thiết bị giám sát, cung cấp điện tập trung ở vùng nông thôn, đèn hiệu, đèn đường, v.v. 4 Hệ thống cung cấp điện AC, DC (AC/DC)
Khác với ba hệ thống quang điện mặt trời trên, hệ thống quang điện này có thể cung cấp điện cho cả tải DC và AC cùng một lúc. Về mặt cấu trúc hệ thống, nó có nhiều bộ biến tần hơn ba hệ thống trên để chuyển đổi điện DC thành điện AC. Nhu cầu về tải AC. Nhìn chung, mức tiêu thụ điện tải của loại hệ thống này tương đối lớn, do đó quy mô của hệ thống cũng tương đối lớn. Nó được sử dụng trong một số trạm gốc truyền thông có cả tải AC và DC và các nhà máy điện quang điện khác có tải AC và DC.
5 hệ thống kết nối lưới điện (UtilityGridConnect)
Đặc điểm lớn nhất của loại hệ thống quang điện mặt trời này là điện DC do mảng quang điện tạo ra được biến đổi thành điện AC đáp ứng yêu cầu của lưới điện thông qua bộ biến tần kết nối lưới, sau đó được kết nối trực tiếp với lưới điện. Trong hệ thống kết nối lưới, điện do mảng quang điện tạo ra không chỉ cung cấp cho AC bên ngoài tải, mà điện dư thừa sẽ được đưa trở lại lưới điện. Vào những ngày mưa hoặc ban đêm, khi mảng quang điện không tạo ra điện hoặc điện tạo ra không đáp ứng được nhu cầu tải, nó sẽ được cung cấp bởi lưới điện.
6 Hệ thống cung cấp điện lai (Hybrid)
Ngoài việc sử dụng các mảng mô-đun quang điện mặt trời, loại hệ thống quang điện mặt trời này còn sử dụng máy phát điện diesel làm nguồn điện dự phòng. Mục đích của việc sử dụng hệ thống cung cấp điện lai là tận dụng toàn diện các ưu điểm của nhiều công nghệ phát điện khác nhau và tránh những nhược điểm tương ứng của chúng. Ví dụ, ưu điểm của các hệ thống quang điện độc lập nêu trên là ít bảo trì hơn, nhưng nhược điểm là sản lượng điện phụ thuộc vào thời tiết và không ổn định. So với hệ thống độc lập năng lượng duy nhất, hệ thống cung cấp điện lai sử dụng máy phát điện diesel và mảng quang điện có thể cung cấp năng lượng không phụ thuộc vào thời tiết. Ưu điểm của nó là:
1. Việc sử dụng hệ thống cung cấp điện lai cũng có thể đạt được hiệu quả sử dụng năng lượng tái tạo tốt hơn.
2. Có tính thực tiễn cao của hệ thống.
3. So với hệ thống máy phát điện diesel dùng một lần, nó ít cần bảo trì hơn và sử dụng ít nhiên liệu hơn.
4. Hiệu suất nhiên liệu cao hơn.
5. Linh hoạt hơn trong việc cân bằng tải.
Hệ thống lai có những nhược điểm riêng:
1. Việc kiểm soát phức tạp hơn.
2. Dự án ban đầu tương đối lớn.
3. Cần bảo trì nhiều hơn so với hệ thống độc lập.
4. Ô nhiễm và tiếng ồn.
7. Hệ thống cung cấp điện hybrid nối lưới (Hybrid)
Với sự phát triển của ngành quang điện tử mặt trời, đã có một hệ thống cung cấp điện lai kết nối lưới có thể tận dụng toàn diện các mảng mô-đun quang điện mặt trời, nguồn điện chính và máy dầu dự trữ. Loại hệ thống này thường được tích hợp với bộ điều khiển và biến tần, sử dụng chip máy tính để kiểm soát hoàn toàn hoạt động của toàn bộ hệ thống, sử dụng toàn diện các nguồn năng lượng khác nhau để đạt được trạng thái làm việc tốt nhất và cũng có thể sử dụng pin để cải thiện hơn nữa tỷ lệ đảm bảo cung cấp điện cho tải của hệ thống, chẳng hạn như hệ thống biến tần SMD của AES. Hệ thống có thể cung cấp điện đủ tiêu chuẩn cho các tải cục bộ và có thể hoạt động như một UPS trực tuyến (nguồn điện liên tục). Nó cũng có thể cung cấp điện cho lưới điện hoặc lấy điện từ lưới điện.
Chế độ làm việc của hệ thống thường là làm việc song song với nguồn điện lưới và điện mặt trời. Đối với tải cục bộ, nếu năng lượng điện do mô-đun quang điện tạo ra đủ cho tải, nó sẽ sử dụng trực tiếp năng lượng điện do mô-đun quang điện tạo ra để cung cấp cho nhu cầu của tải. Nếu công suất do mô-đun quang điện tạo ra vượt quá nhu cầu của tải trực tiếp, công suất dư thừa có thể được trả lại lưới điện; nếu công suất do mô-đun quang điện tạo ra không đủ, nguồn điện lưới sẽ tự động được kích hoạt và nguồn điện lưới sẽ được sử dụng để cung cấp cho nhu cầu của tải cục bộ. Khi mức tiêu thụ điện của tải nhỏ hơn 60% công suất định mức của biến tần SMD, nguồn điện lưới sẽ tự động sạc pin để đảm bảo pin ở trạng thái nổi trong thời gian dài; nếu nguồn điện lưới bị hỏng, nguồn điện lưới bị hỏng hoặc nguồn điện lưới không đạt tiêu chuẩn, hệ thống sẽ tự động ngắt nguồn điện lưới và chuyển sang chế độ làm việc độc lập. Pin và biến tần cung cấp nguồn điện xoay chiều theo yêu cầu của tải.
Khi nguồn điện lưới trở lại bình thường, tức là điện áp và tần số được khôi phục về trạng thái bình thường đã đề cập ở trên, hệ thống sẽ ngắt kết nối ắc quy và chuyển sang chế độ vận hành kết nối lưới, được cấp điện bằng nguồn điện lưới. Trong một số hệ thống cung cấp điện lai kết nối lưới, chức năng giám sát hệ thống, điều khiển và thu thập dữ liệu cũng có thể được tích hợp trong chip điều khiển. Các thành phần cốt lõi của hệ thống này là bộ điều khiển và biến tần.
Thời gian đăng: 26-05-2021