يرتبط نظام توليد الطاقة الكهروضوئية المستقل بنظام توليد الطاقة المتصل بالشبكة وينتمي إلى نظام توليد الطاقة المعزول. يستخدم النظام المعزول بشكل أساسي في المناطق النائية بدون كهرباء ، والغرض الرئيسي من بنائه هو حل مشكلة نقص الكهرباء. تتأثر موثوقية مصدر الطاقة بشكل كبير بعوامل مثل بيئة الأرصاد الجوية والحمل ، كما أن استقرار مصدر الطاقة ضعيف نسبيًا. في كثير من الحالات ، يجب تركيب معدات تخزين الطاقة وإدارة الطاقة.
تصنيف أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية المستقلة
يسمى نظام توليد الطاقة الكهروضوئية المستقل أيضًا نظام توليد الطاقة الكهروضوئية خارج الشبكة. وهي تتألف بشكل أساسي من مكونات الخلايا الشمسية ووحدات التحكم والبطاريات. لتزويد حمل التيار المتردد بالطاقة ، يجب تكوين محول التيار المتردد. يمكن تقسيم الأنظمة الكهروضوئية المستقلة إلى فئتين: أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية DC وأنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية AC.
1. نظام توليد الطاقة الكهروضوئية DC
1. DC نظام توليد الطاقة الكهروضوئية بدون بطارية
إن خاصية نظام توليد الطاقة الكهروضوئية DC الخالي من البطاريات هي أن الحمل الكهربائي عبارة عن حمل تيار مستمر ، ولا توجد متطلبات لوقت استخدام الحمل ، ويتم استخدام الحمل بشكل أساسي خلال النهار. الخلية الشمسية متصلة مباشرة بالحمل الكهربائي. عندما يكون هناك ضوء الشمس ، فإنه يولد الكهرباء للحمل للعمل ، وعندما لا يكون هناك ضوء الشمس ، فإنه يتوقف عن العمل. لا يتطلب النظام استخدام وحدة تحكم ولا يوجد جهاز تخزين للبطارية. تتمثل ميزة نظام توليد الطاقة الكهروضوئية DC الخالي من البطاريات في أنه يتم التخلص من الخسارة الناتجة عن مرور الطاقة عبر وحدة التحكم وتخزين البطارية وإطلاقها ، وتحسين كفاءة استخدام الطاقة الشمسية. التطبيق الأكثر شيوعًا لهذا النوع من الأنظمة هو مضخة المياه الكهروضوئية الشمسية.
2. نظام توليد الطاقة الكهروضوئية DC مع البطارية
يتكون نظام توليد الطاقة الكهروضوئية DC مع بطارية من خلية شمسية وجهاز تحكم في الشحن والتفريغ وبطارية وحمل تيار مستمر. عندما يكون هناك ضوء الشمس ، تقوم الخلية الشمسية بتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية لاستخدام الحمل ، وفي نفس الوقت تخزن الطاقة الكهربائية للبطارية. في الليل أو في الأيام الملبدة بالغيوم ، توفر البطارية الطاقة للحمل. يستخدم هذا النظام على نطاق واسع ، بدءًا من مصابيح الحديقة الشمسية وأضواء الحديقة ، إلى محطات الاتصالات المتنقلة ، ومحطات نقل الميكروويف البعيدة عن شبكة الطاقة ، وإمدادات الطاقة الريفية في المناطق النائية. عندما تكون سعة النظام وطاقة الحمل كبيرة ، يلزم وجود صفائف الخلايا الشمسية وحزم البطاريات.
2. نظام توليد الطاقة الكهروضوئية AC
1. أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية الهجينة AC و AC و DC
بالمقارنة مع نظام توليد الطاقة الكهروضوئية DC ، يحتوي نظام توليد الطاقة الكهروضوئية AC على عاكس تيار متردد إضافي ، والذي يستخدم لتحويل طاقة التيار المستمر إلى طاقة التيار المتردد وتوفير الطاقة لحمل التيار المتردد. يمكن لنظام توليد الطاقة الكهروضوئية الهجين AC و DC توفير الطاقة لكل من أحمال التيار المستمر وأحمال التيار المتردد.
2. نظام رئيسي لتوليد الطاقة الكهروضوئية التكميلية
يعتمد نظام توليد الطاقة الكهروضوئية التكميلي للطاقة التجارية بشكل أساسي على توليد الطاقة الكهروضوئية الشمسية في نظام توليد الطاقة الكهروضوئية المستقل ، مدعومًا بالطاقة الكهربائية التكميلية العادية 220 فولت. بهذه الطريقة ، يمكن تصميم سعة الخلايا الشمسية وبطاريات التخزين في نظام توليد الطاقة الكهروضوئية لتكون أصغر. في الأساس ، عندما تكون هناك أشعة الشمس في اليوم ، يتم استخدام الكهرباء المولدة من الطاقة الشمسية في نفس اليوم ، وعندما يكون الجو ممطرًا ، يتم استخدام الطاقة الرئيسية لتكملة ذلك. شهدت معظم المناطق في بلدي أكثر من ثلثي الطقس المشمس لسنوات عديدة. لا يقلل هذا النموذج من الاستثمار لمرة واحدة لأنظمة توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية فحسب ، بل له أيضًا تأثيرات كبيرة في توفير الطاقة وتقليل الانبعاثات. إنها عملية الترويج والترويج لتوليد الطاقة الكهروضوئية الشمسية في هذه المرحلة. طريقة رائعة للإفراط في ممارسة الجنس.
تطبيق نظام توليد الطاقة الكهروضوئية المستقل
تسمى محطات الطاقة الكهروضوئية المستقلة أيضًا محطات الطاقة الكهروضوئية المعزولة. تعد محطات الطاقة الكهروضوئية المستقلة مناسبة لإنشاء محطات طاقة كهروضوئية مستقلة في القرى والبلدات والجزر ذات ظروف الإضاءة الجيدة نسبيًا والطلب الكبير نسبيًا على الأحمال ، وفي مناطق هان التي لا حول لها ولا قوة حيث يتركز المستخدمون نسبيًا في غضون بضعة كيلومترات. تتراوح قدرة محطات الطاقة الكهروضوئية من عدة كيلووات إلى عشرات الكيلوواط. تتكون محطة الطاقة من صفائف الألواح الكهروضوئية والبطاريات والمحولات ومولدات الطاقة وتوزيع الطاقة وأنظمة النقل. يكمل نظام توليد الطاقة شحن البطارية في النهار ، وفي نفس الوقت يزود الطاقة لمضخة المياه الكهروضوئية ، وآلات المعالجة ، وما إلى ذلك ، ويقوم بضخ المياه ، وتخزين المياه وعمليات المعالجة ، ويكمل التحكم في تفريغ العاكس البطارية في الليل لتحقيق مصدر الطاقة للحمل. عند تصميم محطة طاقة مستقلة ، يعد التفكير في الاستخدام الرشيد للبطارية جزءًا مهمًا للغاية ، لا سيما بالنسبة للحمل الديناميكي من نوع المحرك الذي يستخدم الكهرباء في الليل أو لديه نسبة عالية من استهلاك الكهرباء.