Päikesepaneelide abil elektrienergia tootmise põhimõte on tehnoloogia, mis muundab valgusenergia otse elektrienergiaks, kasutades ära pooljuhtliidese fotogalvaanilist efekti. Selle tehnoloogia põhikomponent on päikesepatarei. Päikesepatareid on järjestikku pakitud ja kaitstud, moodustades suure pindalaga päikesepatareimooduli, ning seejärel ühendatakse võimsuskontrolleri või muu sarnasega, et moodustada fotogalvaaniline elektrienergia tootmise seade. Kogu protsessi nimetatakse fotogalvaaniliseks elektrienergia tootmise süsteemiks. Fotogalvaaniline elektrienergia tootmise süsteem koosneb päikesepatareide massiividest, akudest, laadimis- ja tühjenduskontrolleritest, päikesepaneelide inverteritest, kombinaatorikastidest ja muudest seadmetest.
Miks kasutada päikesepaneelide elektritootmissüsteemis inverterit?
Inverter on seade, mis muundab alalisvoolu vahelduvvooluks. Päikesepatareid genereerivad päikesevalguses alalisvoolu ja akusse salvestatud alalisvool on samuti alalisvool. Alalisvoolutoitesüsteemil on aga suured piirangud. Igapäevaelus kasutatavaid vahelduvvoolukoormusi, nagu luminofoorlambid, telerid, külmikud ja elektriventilaatorid, ei saa alalisvooluga toita. Fotogalvaanilise energia tootmiseks igapäevaelus laialdaselt kasutada on hädavajalikud inverterid, mis suudavad alalisvoolu vahelduvvooluks muuta.
Fotogalvaanilise energia tootmise olulise osana kasutatakse fotogalvaanilist inverterit peamiselt fotogalvaaniliste moodulite tekitatud alalisvoolu vahelduvvooluks muundamiseks. Inverteril pole mitte ainult alalisvoolu-vahelduvvoolu muundamise funktsioon, vaid ka päikesepatarei jõudluse maksimeerimise ja süsteemi rikkekaitse funktsioon. Järgnevalt on lühike sissejuhatus fotogalvaanilise inverteri automaatse töötamise ja väljalülitamise funktsioonidesse ning maksimaalse võimsuse jälgimise juhtimisfunktsiooni.
1. Maksimaalse võimsuse jälgimise juhtimisfunktsioon
Päikesepatarei mooduli väljundvõimsus varieerub sõltuvalt päikesekiirguse intensiivsusest ja päikesepatarei enda temperatuurist (kiibi temperatuur). Lisaks, kuna päikesepatarei moodulil on omadus, et pinge väheneb voolutugevuse suurenedes, on olemas optimaalne tööpunkt, kus on võimalik saavutada maksimaalne võimsus. Päikesekiirguse intensiivsus muutub ja loomulikult muutub ka optimaalne tööpunkt. Nende muutustega võrreldes on päikesepatarei mooduli tööpunkt alati maksimaalse võimsuse punktis ja süsteem saab päikesepatarei moodulist alati maksimaalse väljundvõimsuse. See on maksimaalse võimsuse jälgimise juhtimine. Päikeseenergia süsteemide inverterite suurim omadus on see, et neil on maksimaalse võimsuse punkti jälgimise (MPPT) funktsioon.
2. Automaatne töö ja seiskamisfunktsioon
Pärast hommikust päikesetõusu suureneb päikesekiirguse intensiivsus järk-järgult ja ka päikesepatarei väljundvõimsus suureneb. Kui inverteri nõutav väljundvõimsus on saavutatud, hakkab inverter automaatselt tööle. Pärast tööle hakkamist jälgib inverter pidevalt päikesepatarei mooduli väljundvõimsust. Seni kuni päikesepatarei mooduli väljundvõimsus on suurem kui inverteri tööks vajalik väljundvõimsus, jätkab inverter tööd; see peatub kuni päikeseloojanguni, isegi kui on pilvine ja vihmane. Inverter saab ka töötada. Kui päikesepatarei mooduli väljund väheneb ja inverteri väljund on nullilähedane, läheb inverter ooteolekusse.
Lisaks kahele eespool kirjeldatud funktsioonile on fotogalvaanilisel inverteril ka iseseisva töö takistamise funktsioon (võrguga ühendatud süsteemi puhul), automaatse pinge reguleerimise funktsioon (võrguga ühendatud süsteemi puhul), alalisvoolu tuvastamise funktsioon (võrguga ühendatud süsteemi puhul) ja alalisvoolu maanduse tuvastamise funktsioon (võrguga ühendatud süsteemide puhul) ning muud funktsioonid. Päikeseenergia tootmissüsteemis on inverteri efektiivsus oluline tegur, mis määrab päikesepatarei ja aku võimsuse.
Postituse aeg: 01.04.2023
