Hệ thống năng lượng mặt trời PV ngoài lưới là gì?

Khi sự tập trung toàn cầu vào năng lượng tái tạo ngày càng tăng, hệ thống năng lượng mặt trời quang điện (PV) ngoài lưới đã trở thành một phần không thể thiếu của cuộc sống bền vững.hiệu quả năng lượng, và độc lập, làm cho chúng lý tưởng cho các khu vực xa xôi, hòn đảo và các địa điểm không có quyền truy cập vào lưới điện công cộng.hệ thống off-grid đang đóng một vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi tiếp cận năng lượng trên toàn thế giới.

1Các thành phần và nguyên tắc hoạt động

Hệ thống năng lượng mặt trời PV ngoài lưới thường bao gồm các thành phần sau:

• Các tấm pin mặt trời PV: Chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện dòng liên tiếp (DC).
• Bộ điều khiển nạp: Điều chỉnh và quản lý dòng năng lượng.
• Lưu trữ pin: Lưu trữ năng lượng dư thừa để sử dụng trong thời gian không nắng.
• Máy biến đổi: Chuyển đổi điện DC thành dòng điện xoay đổi (AC) để cung cấp điện cho các thiết bị thông thường.
• Hệ thống phân phối: Cung cấp điện cho các tải trọng khác nhau.

2Cơ chế làm việc:

1. Điều kiện nắng: Các tấm pin mặt trời tạo ra điện từ ánh sáng mặt trời. Bộ điều khiển sạc điều chỉnh dòng chảy, cung cấp năng lượng trực tiếp cho tải DC và lưu trữ năng lượng dư thừa trong pin.
2. Điều kiện mây hoặc ban đêm: Hệ thống tự động chuyển sang chế độ pin, cung cấp năng lượng cho tải AC thông qua biến tần.

3Các đặc điểm chính của hệ thống mặt trời ngoài lưới điện

1. Độc lập:

   • Hoạt động độc lập mà không phụ thuộc vào lưới điện công cộng, làm cho nó hoàn hảo cho các khu vực xa xôi và đảo.

2. Lợi ích môi trường:

   • Năng lượng mặt trời là một nguồn năng lượng sạch, tái tạo, không tạo ra chất gây ô nhiễm trong quá trình sản xuất điện.

3. Hiệu quả năng lượng:

   • Sử dụng năng lượng mặt trời để giảm sự phụ thuộc vào các nguồn năng lượng truyền thống, góp phần bảo tồn năng lượng và giảm phát thải.

4. Độ tin cậy:

   • Các công nghệ điều khiển tiên tiến đảm bảo sạc và xả pin an toàn, tăng tính ổn định và tuổi thọ của hệ thống.

5. Sự linh hoạt:

   • Dễ dàng cấu hình dựa trên nhu cầu năng lượng cụ thể. Các tùy chọn bao gồm số lượng khác nhau của các tấm pin mặt trời, dung lượng pin, và xếp hạng công suất biến tần để phù hợp với các ứng dụng khác nhau.

6. Giá trị kinh tế:

   • Mặc dù chi phí ban đầu có thể cao, hệ thống này mang lại tiết kiệm đáng kể trong thời gian dài do chi phí bảo trì thấp hơn và giảm giá công nghệ năng lượng mặt trời.

7. Dễ bảo trì:

   • Thiết kế đơn giản giảm thiểu nỗ lực bảo trì, trong khi các hệ thống giám sát đảm bảo theo dõi hiệu suất thời gian thực để khắc phục sự cố nhanh chóng.

4Ứng dụng và giải pháp cho hệ thống năng lượng mặt trời ngoài lưới

Hệ thống năng lượng mặt trời PV ngoài lưới hoạt động độc lập với lưới điện quốc gia, làm cho chúng lý tưởng cho nhiều kịch bản khác nhau:

Các kịch bản ứng dụng

1. Các khu vực xa xôi và ngoài lưới điện:

   • Thích hợp cho các khu vực không có truy cập lưới điện, cung cấp nhu cầu năng lượng cơ bản như chiếu sáng và sạc điện thoại.

2. Quần đảo:

   • Giải quyết chi phí kết nối lưới điện cao bằng cách cung cấp một nguồn điện ổn định cho cư dân và các ngành công nghiệp.

3. Trạm viễn thông:

   • Đảm bảo năng lượng liên tục cho các tháp truyền thông ở các địa điểm xa xôi, duy trì độ tin cậy của mạng.

4. Các cơ sở công cộng:

   • Năng lượng đèn đường, tín hiệu giao thông và cơ sở hạ tầng khác, giảm sự phụ thuộc vào điện truyền thống và giảm chi phí bảo trì.

5Các giải pháp cho các hệ thống ngoài lưới điện

1. Thành phần hệ thống:

   • Các tấm pin mặt trời: Chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện.
   • Bộ điều khiển nạp: Phân phối điện cho tải và pin.
   • Ngân hàng pin: Lưu trữ năng lượng để sử dụng sau này.
   • Inverter ngoài lưới: Chuyển đổi năng lượng DC được lưu trữ thành năng lượng AC có thể sử dụng.

2. Nguyên tắc thiết kế:

   • Xem xét mức tiêu thụ năng lượng của người dùng, chỉ số công suất thiết bị và điện áp / dòng hệ thống.
   • Đảm bảo sự ổn định và an toàn của hệ thống bằng cách chọn các thành phần và kiến trúc thích hợp.

6. Các loại hệ thống

1. Hệ thống ngoài lưới quy mô nhỏ:

   • Được thiết kế cho nhu cầu năng lượng cơ bản như chiếu sáng và sạc ở vùng nông thôn.
   • Dùng năng lượng: < 5 kWh/ngày; Lượng tải: < 1 kW.
   • Các thành phần được khuyến cáo: Các bộ điều khiển điện tích PWM và các biến tần sóng sinus được sửa đổi.

2. Hệ thống ngoài lưới thực tế cỡ trung bình:

   • Thích hợp cho các hộ gia đình giàu có và các doanh nghiệp nhỏ.
   • Sử dụng năng lượng: <50 kWh/ngày; Lượng tải: <20 kW.
   • Các thành phần được khuyến cáo: Máy điều khiển MPPT với các biến tần tùy chỉnh để có hiệu quả cao hơn.

3. Hệ thống ngoài lưới đáng tin cậy quy mô lớn:

   • Lý tưởng cho các ứng dụng thương mại hoặc công nghiệp trong các khu vực có gián đoạn thường xuyên hoặc chi phí năng lượng cao.
   • Sức mạnh tải: 20 250 kW.
   • Thiết lập khuyến cáo: Nhiều biến tần nhỏ được kết nối song song để đảm bảo khả năng mở rộng và ổn định.

Kết luận

Hệ thống năng lượng mặt trời PV ngoài lưới rất cần thiết để cung cấp năng lượng cho các khu vực không có quyền truy cập vào điện truyền thống.các hệ thống này có thể cung cấp đáng tin cậy, các giải pháp năng lượng bền vững và hiệu quả về chi phí cho một loạt các ứng dụng.