Against the backdrop of global energy transition, photovoltaic power plants, as the core carrier of solar power generation, are developing rapidly and becoming a key force in promoting the utilization of renewable energy. Understanding the technical principles, system composition, and future development trends of photovoltaic power plants is of great significance for grasping the direction of energy transformation and promoting industrial progress.
1 Techniniai fotoelektrinių elektrinių principai
Fotoelektrinių elektrinių galios generavimas yra pagrįstas fotoelektriniu efektu, kurį atrado prancūzų mokslininkas Edmundas Becquerelis 1839., kai saulės spinduliai šviečia ant saulės elementų, pagamintų iš puslaidininkių medžiagų, fotonai sąveikauja su elektronais, kad būtų galima pakankamai energijos, kad būtų galima pakankamai energijos, kad gautų pakankamai energijos, kad būtų pakankamai energija, kad būtų galima gauti energijos, kad būtų pakankamai energija, kad būtų galima gauti energijos, kad būtų pakankamai energija, kad būtų galima atsipalaiduoti iš fotonų, o elektronams gali būti pakankamai energija, kad būtų galima gauti energijos, kad būtų pakankamai energija, kad būtų galima atsipalaiduoti iš fotonų, o elektrons, leidžiančioms jiems pakankamai energijos. tokiu būdu sukuriant elektronų skylių poras ., veikiant įmontuotą elektrinį lauką, esant puslaidininkio, elektronų ir skylių PN sankryžoje, juda priešingomis kryptimis, sudarydami srovę . daugybinių saulės elementų sujungiamos ir lygiagrečiai, kad būtų sudarytos saulės elementų moduliai, {6-ą didėjantį ir srovę ir dabartines ir dabartines energijos energiją {6 {6-ąsias ir srovė yra dideles elektros energija.
Ankstyvosios saulės elementai turėjo mažą konversijos efektyvumą ir dideles sąnaudas, kurios apribojo jų plačiai paplitusią taikymą ., tačiau nuolatinei medžiagų mokslo ir gamybos technologijos progresui kristalinės silicio saulės elementai, vaizduojami monokristaliniais siliconais ir polikristalinėmis siliconu, yra pagrindinės silicinės medžiagos. daugiau kaip 25%efektyvumas; Although polycrystalline silicon cells are slightly inferior in purity, their conversion efficiency can still reach 20% -23% through optimized production processes. In recent years, emerging perovskite solar cells have developed rapidly, with laboratory conversion efficiency exceeding 25%, demonstrating enormous potential for development.
2 fotoelektrinės sistemos sistemos sudėtis
(1) Energijos generavimo vienetas: pagrindinių komponentų bendradarbiavimas
Saulės elementų moduliai yra fotoelektrinių energijos generavimo blokų . branduolys. Šiuos komponentus galima suskirstyti į skirtingus tipus, remiantis skirtingais taikymo scenarijais ir reikalavimais . didelio masto žemės fotoelektrinėmis, polikristaliniais silicio moduliais, turinčiais didelę galią ir gerą stabilumą; Paskirstytuose fotoelektriniuose projektuose, tokiuose kaip komerciniai stogai ir gyvenamosios fotoelektros, monokristaliniai silicio moduliai yra labai palankūs dėl jų mažo dydžio ir didelio efektyvumo .. Komponentai yra montuojami konkrečiose padėtyse per skliaustus, kad būtų galima gauti saulės šviesą optimaliame kampe ..
„Combiner“ dėžutė vaidina svarbų vaidmenį renkant ir paskirstant srovę .. Dainos srovė, kurią sukuria keli saulės elementų moduliai
(2) Valdymo ir konvertavimo blokas: užtikrinant energijos kokybės ir sujungto tinklo veikimo užtikrinimą
„Inverter“ yra viena iš pagrindinių fotoelektrinių elektrinių įrangos, kuri paverčia nuolatinę srovę į kintamąją srovę, atitinkančią elektros tinklo reikalavimus .. Inverterių veikimas tiesiogiai veikia energijos generavimo efektyvumą ir galios kokybę ir galios energijos kokybę. Moduliai realiuoju laiku visada yra maksimalios galios išėjimo būsenoje .. Tuo pačiu metu keitiklis taip pat gali filtruoti ir stabilizuoti išėjimo kintamąją galią, kad užtikrintų, jog galios kokybė atitinka tinklelio prieigos standartus .
Be keitiklio, stebėjimo sistema taip pat yra svarbi valdymo ir konvertavimo bloko . komponentas per jutiklius ir duomenų gavimo įtaisus, stebėjimo sistema stebi įvairios įrangos realaus laiko veikimo būklę, įskaitant fotoelektrinę elektrinę, įskaitant komponentų temperatūrą, įtampą, dabartinę, keitiklio darbo parametrus ir tt .}, įskaitant komponentų temperatūrą, įtampą, dabartinę, keitiklio darbo parametrus ir tt .}. Stebėkite ir valdykite elektrinę naudodamiesi stebėjimo programine įranga, laiku aptinkantys ir tvarkydami įrangos gedimus bei užtikrinkite stabilų elektrinės veikimą .
(3) Energijos kaupimo įrenginys: Fotoelektrinės energijos generavimo problemos sprendimas
In order to solve the intermittent and fluctuating problems of photovoltaic power generation, the application of energy storage units in photovoltaic power plants is becoming increasingly widespread. Common energy storage technologies include lead-acid batteries, lithium-ion batteries, and flow batteries. Lithium ion batteries have become the mainstream choice for energy storage in photovoltaic power plants due to Jų didelio energijos tankis, didelis įkrovimo ir iškrovimo efektyvumas bei ilgo ciklo tarnavimo laikas .
Kai dienos metu yra pakankamai saulės spindulių, elektros energijos perteklius, kurį sukuria fotoelektrinės elektrinės, yra laikomas energijos kaupimo baterijose; Naktį arba, kai nėra pakankamai šviesos, energijos kaupimo akumuliatorius išleidžia elektros energiją, kad būtų užtikrintas stabilus elektros tiekimas . energijos kaupimo įrenginiai taip pat gali dalyvauti pagalbinėse paslaugose, tokiose kaip skutimas
3 Fotoelektrinių elektrinių plėtros tendencija
(1) Technologinės naujovės skatina efektyvumo pagerėjimą ir išlaidų mažinimą
Ateityje fotoelektrinės elektrinės technologija vystysis didesniam efektyvumui ir mažesnėms sąnaudoms . Baterijų technologijos atžvilgiu, tikimasi Sumažinta . Kalbant apie keitiklių technologiją, naujų topologijos struktūrų ir galios prietaisų pritaikymas pagerins keitiklių konversijos efektyvumą ir patikimumą bei sumažins veikimo ir priežiūros išlaidas .
(2) paskirstyta ir centralizuota bendradarbiavimo plėtra
Pasiskirstytos fotoelektrinės elektrinės pastaraisiais metais greitai vystėsi dėl jų pranašumų, kad jie yra artimi vartotojams, lanksčiai konstrukcijai ir sunaudojant vietoje . ateityje, paskirstytos fotoelektros, kuriose bus sukurta sinerge, su centrine fotoelektromis. ir vartojimas; In remote areas with abundant solar energy resources, centralized photovoltaic power stations will continue to leverage their scale advantages to provide large-scale clean energy for the power grid. At the same time, through smart grid technology, the interconnection between distributed photovoltaic and centralized photovoltaic power stations can be achieved, optimizing the allocation of energy resources.
(3) Integruota plėtra su kitomis pramonės šakomis
Photovoltaic power stations will be deeply integrated with industries such as agriculture, fisheries, and animal husbandry, forming innovative development models such as "agricultural photovoltaic complementarity", "fishery photovoltaic complementarity", and "animal husbandry photovoltaic complementarity". In the "agricultural photovoltaic complementary" mode, photovoltaic modules are Įdiegta virš dirbamos žemės, o žemiau žemiau žemę galima ir toliau naudoti žemės ūkio sodinimui, siekiant efektyvaus žemės išteklių panaudojimo; „Žuvininkystės fotoelektros papildomas“ modelis apima fotoelektrinių elektrinių kūrimą ant žuvų tvenkinių paviršiaus, povandeninės akvakultūros ir didėjant išsamioms pajamoms, skirtoms žemės ploto vienetui ., šis pramonės integracijos plėtra ne tik plečia fotoelaktinių elektrinių taikymo scenarijus, bet taip pat skatina ekologišką ir palaiko susijusios pramonės plėtrą.