Saulės fotovoltinės energijos gamybos principas yra technologija, kuri tiesiogiai paverčia šviesos energiją elektros energija, panaudojant puslaidininkių sąsajos fotovoltinį efektą. Pagrindinis šios technologijos komponentas yra saulės elementas. Saulės elementai yra supakuoti ir apsaugoti nuosekliai, kad sudarytų didelio ploto saulės elementų modulį, o tada sujungiami su galios valdikliu ar panašiu įtaisu, kad būtų sukurtas fotovoltinis energijos gamybos įrenginys. Visas procesas vadinamas fotovoltine energijos gamybos sistema. Fotovoltinę energijos gamybos sistemą sudaro saulės elementų masyvai, akumuliatorių blokai, įkrovimo ir iškrovimo valdikliai, saulės fotovoltiniai keitikliai, jungimo dėžutės ir kita įranga.
Kodėl saulės fotovoltinės energijos gamybos sistemoje naudoti keitiklį?
Inverteris yra įrenginys, kuris nuolatinę srovę paverčia kintamąja srove. Saulės elementai generuos nuolatinę energiją saulės šviesoje, o akumuliatoriuje sukaupta nuolatinė energija taip pat yra nuolatinė energija. Tačiau nuolatinės srovės maitinimo sistema turi didelių apribojimų. Kasdieniame gyvenime naudojamos kintamosios srovės apkrovos, tokios kaip fluorescencinės lempos, televizoriai, šaldytuvai ir elektriniai ventiliatoriai, negali būti maitinamos nuolatine srove. Kad fotovoltinė energijos gamyba būtų plačiai naudojama kasdieniame gyvenime, būtini keitikliai, galintys paversti nuolatinę srovę kintamąja srove.
Fotovoltinis keitiklis, kaip svarbi fotovoltinės energijos gamybos dalis, daugiausia naudojamas fotovoltinių modulių generuojamai nuolatinei srovei paversti kintamąja srove. Keitiklis atlieka ne tik nuolatinės-kintamosios srovės konvertavimo funkciją, bet ir maksimalios saulės elemento našumo bei sistemos gedimų apsaugos funkciją. Toliau trumpai apžvelgiamos fotovoltinio keitiklio automatinio veikimo ir išjungimo funkcijos bei maksimalios galios sekimo valdymo funkcija.
1. Maksimalios galios sekimo valdymo funkcija
Saulės elemento modulio galia kinta priklausomai nuo saulės spinduliuotės intensyvumo ir paties saulės elemento modulio temperatūros (mikroschemos temperatūros). Be to, kadangi saulės elemento modulis pasižymi tuo, kad įtampa mažėja didėjant srovei, yra optimalus veikimo taškas, kuriame galima gauti maksimalią galią. Saulės spinduliuotės intensyvumas keičiasi, ir, žinoma, keičiasi ir optimalus veikimo taškas. Atsižvelgiant į šiuos pokyčius, saulės elemento modulio veikimo taškas visada yra maksimalios galios taške, ir sistema visada gauna maksimalią saulės elemento modulio galią. Šis valdymas yra maksimalios galios sekimo valdymas. Didžiausias saulės energijos sistemų keitiklių bruožas yra tas, kad jie turi maksimalios galios taško sekimo (MPPT) funkciją.
2. Automatinis veikimas ir stabdymo funkcija
Ryte po saulėtekio saulės spinduliuotės intensyvumas palaipsniui didėja, kartu didėja ir saulės elemento galia. Kai pasiekiama keitiklio reikalinga išėjimo galia, keitiklis pradeda veikti automatiškai. Įjungęs keitiklį, jis nuolat stebi saulės elemento modulio galią. Kol saulės elemento modulio išėjimo galia yra didesnė už keitiklio veikimui reikalingą išėjimo galią, keitiklis veiks toliau; jis sustos iki saulėlydžio, net jei bus debesuota ir lyja. Inverteris taip pat gali veikti. Kai saulės elemento modulio galia sumažėja ir keitiklio galia artima 0, keitiklis pereis į budėjimo būseną.
Be dviejų aukščiau aprašytų funkcijų, fotovoltinis keitiklis taip pat atlieka nepriklausomo veikimo prevencijos (prie tinklo prijungtoje sistemoje), automatinio įtampos reguliavimo (prie tinklo prijungtoje sistemoje), nuolatinės srovės aptikimo (prie tinklo prijungtoje sistemoje) ir nuolatinės srovės įžeminimo aptikimo (prie tinklo prijungtoje sistemoje) bei kitas funkcijas. Saulės energijos gamybos sistemoje keitiklio efektyvumas yra svarbus veiksnys, lemiantis saulės elemento ir akumuliatoriaus talpą.
Įrašo laikas: 2023 m. balandžio 1 d.
