Le système de production d’énergie photovoltaïque est un dispositif qui convertit directement l’énergie solaire en énergie électrique. Selon la relation entre le système photovoltaïque et le réseau, il peut être divisé en un système photovoltaïque indépendant du réseau et un système connecté au réseau. Un système qui connecte directement la cellule photovoltaïque à la charge sans dispositif de stockage d'énergie au milieu est appelé système photovoltaïque à couplage direct. Ce type de système ne peut pas fournir d’énergie les jours de pluie et la nuit, et une batterie est généralement ajoutée entre les deux. Étant donné que le système photovoltaïque est relativement affecté par des facteurs externes, il est généralement nécessaire d'ajouter un contrôleur pour l'ajuster afin d'obtenir la puissance nominale et d'ajouter des fonctions telles que des systèmes de contrôle et de protection.
Le système de production d’énergie photovoltaïque comprend essentiellement quatre parties : les panneaux photovoltaïques, les onduleurs, les dispositifs de stockage d’énergie et les contrôleurs. Les dispositifs de stockage d'énergie utilisent généralement des batteries, et la plupart d'entre eux utilisent des batteries au plomb dans des applications pratiques.
Introduction aux principales fonctions de chaque partie :
Les cellules solaires absorbent l'énergie solaire et convertissent l'énergie lumineuse en électricité à courant continu.
Le contrôleur contrôle la profondeur de charge et de décharge de la batterie et ajuste le signal de commande de l'onduleur à mesure que la charge change.
La batterie de stockage--stocke l'énergie électrique produite par les panneaux solaires et, si nécessaire, fournit une alimentation CC à la charge.
L'onduleur convertit l'entrée d'alimentation CC en sortie d'alimentation CA.
Par rapport aux centrales électriques traditionnelles à grande échelle avec transmission haute tension et longue distance, les principaux avantages de la production d'électricité indépendante sont : moins d'investissements, une construction rapide, une alimentation électrique fiable et de faibles coûts d'exploitation. Un avantage important d’une centrale électrique autonome est qu’elle est proche des utilisateurs et ne nécessite pas de système de transport d’électricité à haute tension, ce qui peut réduire considérablement l’investissement dans les infrastructures. De plus, le site d'installation des petits générateurs est facile à trouver et la période d'installation est très courte, ce qui est également propice à la récupération des investissements. Étant donné que la perte de transmission est bien inférieure à celle du système électrique traditionnel, le coût d’exploitation de la production d’électricité indépendante est relativement faible.
En termes de fiabilité de l’alimentation électrique, les avantages de la production indépendante d’électricité sont également évidents. Les installations de transmission et de distribution à haute tension dans les systèmes électriques traditionnels constituent un facteur important affectant la fiabilité de l’alimentation électrique. Les lignes et les pylônes à haute tension sont gravement endommagés par des catastrophes naturelles telles que les tempêtes, le verglas et la neige, et les pertes peuvent atteindre des centaines de milliards de dollars, et certains utilisateurs disposent d'une alimentation électrique à long terme. Interrompu. Même en été, lorsqu'il n'y a pas de catastrophes naturelles, il y aura des pannes de courant causées par des pannes de lignes de transport.
La production d’énergie solaire photovoltaïque ne nécessite aucun carburant, ne pollue pas l’environnement et constitue une énergie propre et renouvelable idéale. La production d'énergie photovoltaïque ne nécessite pas une grande superficie de terrain et peut être installée sur le toit ou sur le mur extérieur d'un immeuble de grande hauteur. C’est le moyen le plus simple de parvenir à une production d’électricité indépendante. Il n'y a aucun dispositif mécanique rotatif ni aucun dispositif de réaction chimique dans l'équipement de production d'énergie photovoltaïque, et sa gestion est plus simple que les autres méthodes de production d'énergie.
La production d'énergie photovoltaïque est la conversion directe de l'énergie du rayonnement solaire en énergie électrique grâce à l'effet photovoltaïque. L'énergie solaire est instable. L’intensité du rayonnement solaire au même endroit est différente à tout moment de la même journée. L’intensité du rayonnement solaire au lever et au coucher du soleil est bien inférieure à celle d’avant midi. L'intensité du rayonnement solaire est différente selon les saisons et au même endroit. Pour les régions des latitudes moyennes et élevées, l’intensité du rayonnement solaire est nettement plus forte en été qu’en hiver. L'énergie solaire est également intermittente et l'énergie solaire directe change considérablement avec l'alternance du jour et de la nuit. Le rayonnement solaire est également fortement influencé par des facteurs tels que le climat, la saison, le jour et la nuit. Pour stabiliser la puissance de production d’énergie photovoltaïque, il est nécessaire d’être équipé de dispositifs de stockage d’énergie. De plus, la production des cellules solaires et des dispositifs de stockage d’énergie est du courant continu. Pour obtenir du courant alternatif, le système de production d'énergie photovoltaïque doit être équipé d'un contrôleur et d'un onduleur. Les avantages de la production d’énergie photovoltaïque autonome sont résumés comme suit :
1. Des ressources renouvelables et illimitées peuvent produire directement de l’énergie électrique de haute qualité, avec des attributs idéaux de développement durable ;
2. Aucune pollution, absolument zéro émission : aucune émission de matériaux ni de son, de lumière, d'électricité, de magnétisme et de bruit mécanique ;
3. Mobile et flexible, le système de production d'énergie peut être intégré dans des modules selon les besoins, qui peuvent être grands ou petits et faciles à étendre ;
4. L'universalité des ressources n'est fondamentalement pas limitée par région, mais il existe une différence entre les régions riches et sous-abondantes ;
5. Polyvalence et capacité de stockage, l'énergie électrique peut être facilement transmise, utilisée et stockée via les lignes de transmission ;
6. Les ressources, la production d'électricité et la consommation d'électricité se trouvent dans la même zone, ce qui peut réduire considérablement le coût d'investissement des équipements de transmission et de transformation d'énergie à distance ; la période de construction du système de production d'énergie solaire est courte, car il est modulaire, il peut être utilisé aussi petit que quelques milliwatts de calculateurs d'énergie solaire. , Centrales solaires pouvant atteindre des dizaines de mégawatts ; les systèmes électriques distribués peuvent améliorer la sécurité et la fiabilité de l'ensemble du système énergétique, en particulier dans les zones reculées et les zones montagneuses de Chine, où les habitants vivent très dispersés et nécessitent de longues connexions au réseau. L'utilisation de la technologie de production d'énergie distribuée est évidemment une méthode économique et efficace pour alimenter en électricité les habitants.
De plus, la production d’énergie solaire photovoltaïque présente ses propres caractéristiques :
1. Aucun risque d’épuisement ;
2. Absolument propre (pas de pollution, en dehors de la batterie d'accumulateurs) ;
3. Non limité par la répartition géographique des ressources ;
4. Il peut produire de l'électricité à proximité de l'endroit où l'électricité est utilisée ;
5. Haute qualité énergétique ;
6. Les utilisateurs sont faciles à accepter émotionnellement
7. Il faut peu de temps pour obtenir de l’énergie ;
8. Le système d’alimentation électrique fonctionne de manière fiable.