Fotovoltaický systém na výrobu energie mimo siete nezávisí od elektrickej siete a funguje nezávisle. Je široko používaný v odľahlých horských oblastiach, oblastiach bez elektriny, na ostrovoch, v komunikačných základňových staniciach, na pouličných osvetleniach a v iných aplikáciách. Využíva fotovoltaickú výrobu energie na riešenie potrieb obyvateľov v oblastiach bez elektriny, s nedostatkom elektriny a nestabilnou elektrinou, v školách alebo malých továrňach na výrobu elektriny pre život a prácu. Fotovoltaická výroba energie má výhody ekonomickej, čistej, environmentálnej ochrany a bez hluku, čo môže čiastočne alebo úplne nahradiť naftu. Funkcia generátora na výrobu energie.

1 Klasifikácia a zloženie fotovoltaických systémov na výrobu energie mimo siete
Fotovoltaické systémy na výrobu energie mimo siete sa všeobecne delia na malé systémy jednosmerného prúdu, malé a stredné systémy na výrobu energie mimo siete a veľké systémy na výrobu energie mimo siete. Malé systémy jednosmerného prúdu slúžia najmä na riešenie najzákladnejších potrieb osvetlenia v oblastiach bez elektriny; malé a stredné systémy mimo siete slúžia najmä na riešenie elektrických potrieb rodín, škôl a malých tovární; veľké systémy mimo siete slúžia najmä na riešenie elektrických potrieb celých dedín a ostrovov a tento systém teraz patrí aj do kategórie mikrosieťových systémov.
Fotovoltaický systém na výrobu energie mimo siete sa vo všeobecnosti skladá z fotovoltaických polí vyrobených zo solárnych modulov, solárnych regulátorov, meničov, batériových blokov, záťaží atď.
Fotovoltaické pole premieňa slnečnú energiu na elektrinu, keď je svetlo, a dodáva energiu do záťaže prostredníctvom solárneho regulátora a invertora (alebo inverzného riadiaceho zariadenia), pričom nabíja batériový blok; keď nie je svetlo, batéria dodáva energiu do striedavého prúdu do záťaže prostredníctvom invertora.
2 Hlavné zariadenia systému výroby energie z fotovoltaických systémov mimo siete
01. Moduly
Fotovoltaický modul je dôležitou súčasťou fotovoltaického systému výroby energie mimo siete, ktorého úlohou je premieňať energiu slnečného žiarenia na jednosmerný elektrický prúd. Charakteristiky ožiarenia a teplotné charakteristiky sú dva hlavné prvky ovplyvňujúce výkon modulu.
02, Menič
Invertor je zariadenie, ktoré premieňa jednosmerný prúd (DC) na striedavý prúd (AC), aby uspokojilo energetické potreby striedavých záťaží.
Podľa výstupného tvaru vlny možno meniče rozdeliť na meniče s obdĺžnikovým tvarom, meniče s krokovým tvarom a meniče sínusového tvaru. Meniče sínusového tvaru sa vyznačujú vysokou účinnosťou, nízkym obsahom harmonických, možno ich použiť na všetky typy záťaží a majú vysokú únosnosť pre indukčné alebo kapacitné záťaže.
03, Ovládač
Hlavnou funkciou FV regulátora je regulácia a riadenie jednosmerného výkonu vyžarovaného FV modulmi a inteligentné riadenie nabíjania a vybíjania batérie. Systémy nezávislé od siete je potrebné konfigurovať podľa úrovne jednosmerného napätia systému a výkonovej kapacity systému s príslušnými špecifikáciami FV regulátora. FV regulátor sa delí na typ PWM a typ MPPT, bežne dostupný v rôznych úrovniach napätia DC 12V, 24V a 48V.
04, Batéria
Batéria je zariadenie na ukladanie energie v systéme výroby energie a jej úlohou je ukladať elektrickú energiu vyžarovanú z fotovoltaického modulu na napájanie záťaže počas jej spotreby.
05, Monitorovanie
3 princípy návrhu a výberu systému: zabezpečiť, aby záťaž spĺňala predpoklad elektrickej energie s minimálnym počtom fotovoltaických modulov a kapacitou batérií, aby sa minimalizovali investície.
01, Návrh fotovoltaického modulu
Referenčný vzorec: P0 = (P × t × Q) / (η1 × T) vzorec: P0 – špičkový výkon solárneho článkového modulu, jednotka Wp; P – výkon záťaže, jednotka W; t – denný počet hodín spotreby elektriny záťaže, jednotka H; η1 – účinnosť systému; T – lokálny priemerný denný počet hodín slnečného svitu v špičke, jednotka HQ ​​– faktor prebytku počas nepretržitého obdobia oblačnosti (zvyčajne 1,2 až 2)
02, Návrh FV regulátora
Referenčný vzorec: I = P0 / V
Kde: I – riadiaci prúd FV regulátora, jednotka A; P0 – špičkový výkon solárneho článkového modulu, jednotka Wp; V – menovité napätie batériového bloku, jednotka V ★ Poznámka: Vo vysokohorských oblastiach musí FV regulátor zväčšiť určitú rezervu a znížiť použitú kapacitu.
03, Off-gridový invertor
Referenčný vzorec: Pn=(P*Q)/Cosθ Vo vzorci: Pn – kapacita meniča, jednotka VA; P – výkon záťaže, jednotka W; Cosθ – účinník meniča (zvyčajne 0,8); Q – faktor rezervy potrebný pre menič (zvyčajne sa volí od 1 do 5). ★Poznámka: a. Rôzne záťaže (odporové, indukčné, kapacitné) majú rôzne štartovacie prúdy a rôzne faktory rezervy. b. Vo vysokohorských oblastiach musí menič zväčšiť určitú rezervu a znížiť kapacitu pre použitie.
04, Olovená batéria
Referenčný vzorec: C = P × t × T / (V × K × η2) vzorec: C – kapacita batériového bloku, jednotka Ah; P – výkon záťaže, jednotka W; t – denná spotreba elektrickej energie záťažou v hodinách, jednotka H; V – menovité napätie batériového bloku, jednotka V; K – koeficient vybíjania batérie, berúc do úvahy účinnosť batérie, hĺbku vybitia, teplotu okolia a ovplyvňujúce faktory, všeobecne sa berie do úvahy 0,4 až 0,7; η2 – účinnosť meniča; T – počet po sebe nasledujúcich oblačných dní.
04, Lítium-iónová batéria
Referenčný vzorec: C = P × t × T / (K × η2)
Kde: C – kapacita batériového bloku, jednotka kWh; P – výkon záťaže, jednotka W; t – počet hodín spotreby elektriny záťažou za deň, jednotka H; K – koeficient vybíjania batérie, berúc do úvahy účinnosť batérie, hĺbku vybitia, teplotu okolia a ovplyvňujúce faktory, vo všeobecnosti sa berie do úvahy 0,8 až 0,9; η2 – účinnosť meniča; T – počet po sebe nasledujúcich zamračených dní. Návrhový prípad
Existujúci zákazník potrebuje navrhnúť fotovoltaický systém na výrobu energie, pričom lokálny priemerný denný špičkový počet hodín slnečného svitu sa berie do úvahy ako 3 hodiny, výkon všetkých žiariviek sa blíži k 5 kW a používajú sa 4 hodiny denne a olovené batérie sa počítajú na základe 2 dní nepretržitej oblačnosti. Vypočítajte konfiguráciu tohto systému.