Kuinka aurinkoenergian ulkopuoliset varastointijärjestelmät toimivat?

Se Grid-aurinkoenergian varastointijärjestelmä on energiaratkaisu, joka voi itsenäisesti toimittaa voimaa luottamatta julkiseen sähköverkkoon. Sitä käytetään laajasti syrjäisillä alueilla, ulkopaikoilla, hätävarmuuskopiointivarannoilla ja niissä, jotka haluavat päästä eroon perinteisten sähköverkkojen rajoituksista. Sen perusperiaatteena on käyttää aurinkopaneeleja auringonvalon muuntamiseen sähköenergiaksi ja säilyttää sen energian varastointiparistojen avulla käytettäväksi yöllä tai huonolla säällä 24 tunnin keskeytymättömän virtalähteen varmistamiseksi. Koko järjestelmän toimintaan sisältyy useita avainkomponentteja, mukaan lukien aurinkopaneelit, aurinkoenergian ohjaimet, energian varastointiparistot, invertterit ja älykkäät energianhallintajärjestelmät.

Koko järjestelmän ydinkomponenttina aurinkopaneelit ovat vastuussa auringonvalon imeytymisestä ja sen muuntamisesta tasavirtavirtaan. Tämä prosessi perustuu aurinkosähkövaikutukseen. Kun auringonvalo paistaa aurinkosähköpaneeleissa, fotonit ovat vuorovaikutuksessa piilateriaalien kanssa elektronien liikkeen stimuloimiseksi, tuottaen siten virtaa. Aurinkopaneelien tehokkuuteen vaikuttavat useita tekijöitä, kuten valon voimakkuus, lämpötila, asennuskulma ja itse aurinkokennon materiaalitekniikka. Yleisesti ottaen korkean tehokkuuden monokiteiset pii-aurinkopaneelit voivat tuottaa enemmän sähköä samalla alueella, joten niitä käytetään laajasti verkkojärjestelmissä.

Luodut DC-virtaa ei toimiteta suoraan akkuun tai virtaa kuluttaviin laitteisiin, mutta aurinkoenergian ohjain on säädettävä. Auringonohjaimen päätehtävänä on aurinkopaneelin lähtöjännitteen ja virran hallinta varmistaaksesi, että akun latausprosessi on turvallinen ja tehokas. Markkinoiden yleiset ohjaimet jaetaan PWM: ään (pulssin leveyden modulaatio) ja MPPT: hen (maksimitehopisteen seuranta). Niiden joukossa MPPT -ohjain voi säätää tehokkaammin tehonmuuntamistehokkuutta, joten aurinkopaneeli ylläpitää aina parasta työtilaa, mikä lisää kokonaisvoiman tuotantoa.

Energian varastointiparistot ovat välttämätön osa verkkojärjestelmiä. Niitä käytetään päivän aikana syntyneen sähkön varastointiin, jotta ne voidaan toimittaa yöllä tai pilvisinä päivinä. Perinteiset lyijyhampa-akut ovat yleisempiä varhaisissa verkkojärjestelmissä alhaisten kustannustensa vuoksi, mutta ne korvataan vähitellen litiumparistoilla lyhyen elämän, suuren koon ja pienen energian tiheyden vuoksi. Litiumparistoilla ei ole vain pidemmän syklin käyttöiän ja suurempi varaus- ja purkautumistehokkuus, vaan ne tukevat myös nopeampaa latausnopeutta, mikä voi paremmin vastata nykyaikaisten verkkojärjestelmien tarpeisiin. Lisäksi akun suojaamiseksi ja käyttövoiman pidentämiseksi ohjausjärjestelmä tarkkailee akun lataus- ja purkaustilaa estääkseen ylikuormituksen tai ylikuormituksen aiheuttamat vauriot.

Koska aurinkopaneelien ja akkujen teho on yleensä suoraa virtaa, kun taas suurin osa kodinkoneista ja teollisuuslaitteista käyttävät vaihtovirtaa, tarvitaan invertteri, jotta suoranvirta muunnettaisiin vaihtovirtaan. Inverterin laatu- ja muuntamistehokkuudella on suuri vaikutus järjestelmän yleiseen suorituskykyyn. Tehokas invertteri voi paitsi vähentää energiahäviötä, vaan myös tarjota vakaan jännitteen ja taajuuden kodinkoneiden ja laitteiden normaalin toiminnan varmistamiseksi. Jotkut huippuluokan invertterit tukevat myös älykkäitä kuormanhallintatoimintoja, jotka voivat kohtuudella jakaa virran kysynnän mukaan ja asettaa etusijalle avainlaitteet, kuten valaistus, jääkaapit ja lääketieteelliset laitteet.

Älykkäillä energianhallintajärjestelmillä on tärkeä rooli nykyaikaisissa ruudukon aurinkoenergian varastointijärjestelmissä. Ne voivat seurata tehon syöttöä, varastointia ja kulutusta reaaliajassa ja säätää energiankäyttöstrategioita automaattisesti. Esimerkiksi, kun akku on täysin ladattu, aurinkoenergiaa voidaan käyttää ensin ja ylimääräistä virtaa voidaan tallentaa samanaikaisesti; Kun akku on alhainen, järjestelmä voi siirtyä energiansäästötilaan tarpeettoman virrankulutuksen vähentämiseksi. Jotkut älykkäät järjestelmät tukevat myös etävalvontaa ja hallintaa. Käyttäjät voivat tarkistaa järjestelmän tilan milloin tahansa matkapuhelinsovelluksen tai tietokoneen avulla, säätää virrankäyttöstrategioita ja parantaa energiatehokkuutta.

Verkko-aurinkoenergian varastointijärjestelmien edut ovat erittäin merkittäviä. Se voi itsenäisesti toimittaa virtaa ilman ruudukon saatavuutta, tarjoamalla luotettavan energian turvallisuuden syrjäisille alueille, saarille, metsämökeille, laitumille jne. Verrattuna perinteisiin riippumattomiin virtalähteisiin, jotka luottavat dieselgeneraattoreihin, verkkojen ulkopuolella sijaitsevat aurinkojärjestelmät ovat ympäristöystävällisempiä, eivät tuota melua ja pakokaasua ja alhaisemmat käyttökustannukset. Kun käyttäjät sijoittavat tietyn määrän rahaa järjestelmän alkuperäiseen rakentamiseen, pitkän aikavälin käytön aikana ei ole läheskään ylimääräistä polttoainetta, ja vain perushuolto vaaditaan. Auringon tekniikan edistymisen ja akkuenergian säilytyskustannusten vähentämisen myötä ruudukon ulkopuoliset aurinkokuntajärjestelmät ovat yhä kustannustehokkaampia, ja siitä tulee tärkeä valinta monille käyttäjille, jotka harjoittavat energian riippumattomuutta.