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太阳能光伏发电系统的几种组成形式

返回列表 来源: 交谷太阳能 发布日期: 2022.07.12 浏览次数:
太阳能光伏发电系统的几种形式

随着光伏发电系统的应用越来越广泛, 光伏发电设备价格星火太阳能的业务人员接触的各行各业的客户也越来越多。在实践中,客户的需求也是各种各样的,为了帮助星火太阳能的业务开发人员快速的学习光伏发电专业知识,
我们经常会听到光伏发电有并网和离网的说法,顾名思义,什么是并网呢?并到哪里呢?毫无疑问,就是并到公共电力。并网系统只要并网逆变器即可达成并网要求;并网系统就是指,光伏发电经过逆变器变为交流,通过升压或者直接低压侧接入电网,由电网对电能进行调度使用。

什么是离网呢?简单说就是离开公共电力独立发电供电。光伏离网系统一般使用MPPT/PWM控制器给蓄电池组充电,根据负载加DC/AC或者DC/DC逆变器。光伏发电的离网系统,光伏发电系统发出来的电存储到蓄电池,通过逆变器变为交流电供用电设备直接使用,或者不经过逆变直接供直流用电设备用电,并不与电网相连。

并网和离网的说法,作为专业人员来说稍显粗糙。在实践应用中,根据不同的应用场合,太阳能光伏发电系统一般分为并网光伏发电系统、离网光伏发电系统、并离网光伏发电系统、并网储能光伏发电系统和多能互补智慧能源系统五种。目前,交大光谷太阳能工程技术研究中心主要对并离网光伏发电系统、并网储能光伏发电系统和多能互补智慧能源系统进行研究和系统优化。下面,我们针对这5种太阳能光伏发电系统形式逐一分析。

1、并网光伏发电系统

并网光伏发电系统的应用场景,公共电力供应正常,并网方便,光伏发的电可出售给公共电网。并网光伏发电系统主要有两种上网模式,一个是“自发自用、余电上网”,另一个是“全额上网”。一般分布式光伏发电系统主要采用“自发自用、余电上网”模式,太阳能电池产生的电优先给负载,当负载用不完后,多余的电送入电网,当供给负载电量不够时,电网和光伏系统可以同时给负载供电。光伏并网系统由组件、并网逆变器、光伏电表、负载、双向电表、并网柜和电网组成,光伏组件由光照产生直流电经过逆变器转换成交流电供给负载和送入电网。

2、离网光伏发电系统

离网光伏发电系统的应用场景为偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等,目前,交大光谷太阳能国际贸易部销售到非洲、东南亚、中东、拉丁美洲等欠发达国家的光伏发电系统主要为离网光伏发电系统。离网发电系统在有光照的情况下将太阳能转换为电能,通过太阳能控制逆变一体机给负载供电,同时给蓄电池充电;在无光照时,由蓄电池通过逆变器给交流负载供电。系统一般由光伏组件、太阳能控制器、逆变器、蓄电池、负载等构成。

3、并离网光伏发电系统

并离网光伏发电系统的应用场景为经常停电,或者光伏自发自用不能余电上网、自用电价比上网电价贵很多、波峰电价比波谷电价贵很多的场所。该系统的好处是可获得政府补贴,在公共电力断电时系统可以独立发电供电。并离网光伏发电系统的工作原理为光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能,通过太阳能控制逆变一体机给负载供电,同时给蓄电池充电;在无光照时,由蓄电池给太阳能控制逆变一体机供电,再给交流负载供电。该系统相比并网发电系统,增加了充放电控制器和蓄电池,在电网停电时,光伏系统还可以继续工作,逆变器可以切换成离网工作模式,给负载供电。系统由光伏组件、太阳能并离网一体机、蓄电池、负载等构成。

4、并网储能光伏发电系统

并网储能光伏发电系统的应用场景,光储充电站、工业园区、数据中心、通信基站、变电站、火电厂、风电场、热电厂、地铁、有轨电车、港口岸、医院、银行、商场、酒店、政务楼宇、军区营地、社区健身场馆、田园生态园区、大型活动晚会现场、足球俱乐部、动物园、流动警务室、流动哨所、石油井、岛屿等。

光储充一体化,目前是比较普遍的应用场景,一方面缓解了充电高峰时充电桩大电流充电对区域电网的冲击,另一方面通过峰谷差价,给充电站带来了非常可观的收益。


并网储能光伏发电系统,能够存储多余的发电量,提高自发自用的比例。

系统由光伏组件、太阳能控制器、蓄电池、并网储能逆变器、电流检测装置、负载等构成。当太阳能功率小于负载功率时,系统由太阳能和电网一起供电,当太阳能功率大于负载功率时,太阳能一部分给负载供电,一部分通过控制器将用不完的电储存起来。

5、多能互补智慧能源系统

多能互补智慧能源系统为智慧城市、智慧社区、智慧园区等适用微电网的应用场景提供优质高效的清洁电力。微电网(Micro-Grid),是一种新型网结构,由分布式电源、负荷、储能系统和控制装置构成的配电网络。可将分散能源就地转换为电能,然后就近供给本地负载。微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行。


La production d'énergie solaire photovoltaïque connectée au réseau peut non seulement contrôler efficacement les émissions de polluants provenant de l'utilisation de l'énergie, mais elle ne produira pas de bruit important, ce qui répond aux normes nationales de réduction de la consommation d'énergie. Dans l'ensemble, il présente les avantages d'une faible pollution, d'un bon contrôle de la consommation d'énergie, d'un effet évident sur la protection de l'environnement et d'une sécurité élevée. L’énergie solaire elle - même est riche en énergie, ce qui résout le problème de la pénurie de ressources d’exploitation de la production d’énergie photovoltaïque et élargit l’espace réglable et contrôlé [1]. L’application de la technologie d’exploitation de la production d’énergie photovoltaïque solaire connectée au réseau conduit directement l’énergie électrique du système avec le réseau comme support, et le dispositif de stockage d’énergie fonctionne en conséquence, ce qui permet non seulement de contrôler strictement l’utilisation de la batterie de stockage, mais aussi de réduire les coûts de production d’énergie et d’obtenir des avantages globaux plus idéaux pour la production d’énergie photovoltaïque solaire [2]. Selon la situation réelle de la production d'énergie photovoltaïque solaire connectée au réseau, l'accès distribué est adopté pour créer des conditions favorables à la mise en œuvre du principe de l'adaptation aux conditions locales. Il peut être automatiquement connecté au réseau électrique et peut être retiré de manière flexible. Cela soulage efficacement la pression de surcharge du système d'alimentation, ajuste en temps opportun le pic de consommation d'énergie du réseau et optimise le système d'alimentation en termes de stabilité et de fiabilité.

Concept, mode de transmission et principe de la centrale photovoltaïque de grande capacité

Les centrales photovoltaïques de grande capacité recueillent l'énergie photovoltaïque par l'intermédiaire de panneaux photovoltaïques et la convertissent en énergie électrique. En outre, la tension de sortie et le courant d'un seul panneau photovoltaïque sont faibles. Il est souvent nécessaire de sélectionner plusieurs panneaux photovoltaïques pour la connexion en série ou parallèle. Sinon, il est difficile de former un réseau photovoltaïque et d'obtenir un effet de production d'énergie satisfaisant. Ainsi, la centrale photovoltaïque de grande capacité dépend du réseau photovoltaïque pour produire et convertir l'énergie électrique, ce qui améliore considérablement l'efficacité globale du travail. Entre - temps, le système d'alimentation et de distribution d'énergie de la centrale photovoltaïque peut être divisé en deux types: 35kV et 110kV, qui sont connectés au réseau principal et forment ensemble la structure du réseau régional. Même si la centrale photovoltaïque possède les caractéristiques de conception du réseau récepteur, elle ne peut pas répondre à la demande d'énergie de grande capacité et même quelques lignes ne sont pas conformes à la norme n - 1. D'un point de vue technique, le mode de transmission de l'énergie dans les centrales photovoltaïques de grande capacité est encore limité au niveau technique.



La capacité de production de la centrale photovoltaïque de grande capacité est généralement de niveau MW. Elle dispose d'un système indépendant de production de contrôle de Cluster. Non seulement elle peut efficacement connecter plusieurs convertisseurs en parallèle, mais elle peut également correspondre au système de contrôle central pour contrôler chaque sous - système de la centrale photovoltaïque afin d'assurer La connectivité entre la centrale photovoltaïque et le convertisseur via le réseau électrique. Entre - temps, le convertisseur a une fonction de commande qui n'existe pas dans d'autres outils, et il peut essentiellement atteindre l'objectif de sortie de puissance active ou réactive, ce qui est utile pour contrôler la quantité de changement de puissance active et éliminer l'influence négative des harmoniques. À l'heure actuelle, la plupart des centrales photovoltaïques en Chine comprennent plusieurs systèmes combinés d'Unit és de base, c'est - à - dire que la capacité de chaque source d'énergie photovoltaïque dépasse 1 MW, en particulier les modules de réseau photovoltaïque dans les centrales photovoltaïques de grande capacité. Après conversion photoélectrique, l'énergie de courant est directement recueillie à la position du bus, de sorte que la transmission d'énergie du convertisseur est vraiment terminée.



Afin d'améliorer la qualité du projet de production d'énergie photovoltaïque, il est nécessaire de définir l'objectif de gestion de la qualité et de s'assurer que la qualité du projet est conforme aux exigences du contrat et aux normes d'inspection et d'évaluation de la qualité de l'industrie. L'entreprise doit élaborer un plan d'organisation de la construction parfait et un plan d'assurance de la qualité du projet afin de mettre en place un système de gestion de la qualité parfait. Clarifier les responsabilités en matière de gestion de la qualité, examiner les contrats, accorder de l'importance au contrôle des documents et à la gestion des achats de matériaux, contrôler efficacement le processus de construction, renforcer l'inspection et l'essai de la qualité de la construction et effectuer un examen de la qualité. Un organisme d'assurance de la qualité dirigé par le gestionnaire de projet doit être mis en place pour mettre en place un réseau complet de contrôle de la qualité afin d'assurer une supervision efficace de la qualité du projet. Pour donner la priorité à la qualité, mesurer la qualité de l'ingénierie par des normes élevées. Mettre en place l'idée de la prévention d'abord, mettre l'accent sur le contrôle préalable et assurer la gestion de la qualité tout au long de la construction. Mettre en place un concept de gestion globale, contrôler strictement les liens et les facteurs qui influent sur la qualité du projet et mettre en place un système complet d'assurance de la qualité. Le personnel doit comprendre ses responsabilités, améliorer son enthousiasme et son initiative au travail et mettre en œuvre le système de responsabilité professionnelle. Tous les départements doivent participer pleinement à la gestion de la qualité, établir une pensée centrée sur la qualité du travail, coopérer avec le Département du projet et effectuer une gestion globale de la qualité. Plusieurs formes de systèmes photovoltaïques solaires



Avec l'application de plus en plus répandue du système de production d'énergie photovoltaïque, le personnel d'affaires de l'énergie solaire de Jiaoda Optical Valley est en contact avec de plus en plus de clients de tous les secteurs de la vie. Dans la pratique, les besoins des clients sont également divers, afin d'aider les développeurs d'entreprise de Jiaoda Optical Valley Solar à apprendre rapidement l'expertise en production d'énergie photovoltaïque, aujourd'hui, XiaoBian et tout le monde discutent de plusieurs formes de systèmes de production d'énergie photovoltaïque solaire.



Nous entendons souvent parler de la connexion au réseau et de la déconnexion de la production d'énergie photovoltaïque. Comme son nom l'indique, qu'est - ce que la connexion au réseau? Et où? Il ne fait aucun doute qu'il est relié à l'électricité publique. Tant que l'onduleur connecté au réseau peut satisfaire aux exigences de connexion au réseau; Le système connecté au réseau signifie que la production d'énergie photovoltaïque est convertie en courant alternatif par l'intermédiaire d'un onduleur et connectée au réseau électrique par l'intermédiaire d'un Boost ou d'un côté basse tension direct, et que l'énergie électrique est distribuée et utilisée par le réseau électrique.



Qu'est - ce qu'un filet? En d'autres termes, l'électricité est produite indépendamment de l'électricité publique. Le système photovoltaïque hors réseau utilise généralement un contrôleur MPPT / PWM pour charger la batterie de stockage et ajouter un onduleur DC / AC ou DC / DC en fonction de la charge. Le système hors réseau de production d'énergie photovoltaïque et l'électricité produite par le système de production d'énergie photovoltaïque sont stockés dans la batterie de stockage, qui est directement utilisée par l'équipement d'alimentation en courant alternatif par l'intermédiaire de l'onduleur, ou directement utilisée par l'équipement d'alimentation en courant continu par l'intermédiaire de l'onduleur et non connectée au réseau.



La connexion au réseau et la déconnexion du réseau sont un peu grossières pour les professionnels. Dans la pratique, le système de production d'énergie photovoltaïque solaire est généralement divisé en cinq types: le système de production d'énergie photovoltaïque connecté au réseau, le système de production d'énergie photovoltaïque hors réseau, le système de production d'énergie photovoltaïque hors réseau, le système de production d'énergie photovoltaïque de stockage d'énergie connecté au réseau et le système d'énergie intelligente complémentaire Multi - énergie. À l'heure actuelle, le Centre de recherche sur les technologies d'ingénierie solaire de la vallée optique de l'Université Jiaotong étudie et optimise principalement le système de production d'énergie photovoltaïque hors réseau, le système de stockage d'énergie photovoltaïque connecté au réseau et le système d'énergie intelligente complémentaire Multi - énergie. Ensuite, nous analysons chacun de ces cinq types de systèmes photovoltaïques solaires.



1. Système de production d'énergie photovoltaïque raccordé au réseau



Scénario d'application du système de production d'énergie photovoltaïque connecté au réseau, l'alimentation électrique publique est normale, la connexion au réseau est pratique, l'énergie photovoltaïque peut être vendue au réseau public. Le système de production d'énergie photovoltaïque connecté au réseau a principalement deux modes d'accès au réseau, l'un est « l'auto - utilisation spontanée, l'accès à l'énergie excédentaire », l'autre est « l'accès complet au réseau ». En général, le système de production d'énergie photovoltaïque distribuée adopte principalement le mode d'auto - utilisation spontanée et de mise en réseau de l'énergie excédentaire. L'électricité produite par les cellules solaires est d'abord chargée. Lorsque la charge n'est pas terminée, l'électricité excédentaire est envoyée au réseau électrique. Lorsque la charge d'alimentation est insuffisante, le réseau électrique et le système photovoltaïque peuvent simultanément alimenter la charge. Le système photovoltaïque connecté au réseau se compose d'un module, d'un onduleur connecté au réseau, d'un compteur photovoltaïque, d'une charge, d'un compteur bidirectionnel, d'une armoire connectée au réseau et d'un réseau électrique. Le module photovoltaïque produit du courant continu à partir de l'éclairage et est converti en charge d'alimentation en courant alternatif par l'onduleur et envoyé au réseau électrique.



2. Système de production d'énergie photovoltaïque hors réseau



Le scénario d'application du système de production d'énergie photovoltaïque hors réseau est la région montagneuse éloignée, la zone sans électricité, l'île, la station de base de communication et le lampadaire. Actuellement, le système de production d'énergie photovoltaïque hors réseau est principalement vendu par le Département du commerce international de l'énergie solaire de Jiaoda Optical Valley à des pays moins développés comme l'Afrique, l'Asie du Sud - Est, le Moyen - Orient et l'Amérique latine. Le système de production d'énergie hors réseau Convertit l'énergie solaire en énergie électrique sous l'éclairage, fournit de l'énergie à la charge par l'intermédiaire de l'onduleur intégré contrôlé par l'énergie solaire et charge simultanément la batterie de stockage; En l'absence de lumière, la charge en courant alternatif est alimentée par la batterie à travers l'onduleur. Le système se compose généralement de modules photovoltaïques, de contrôleurs solaires, d'onduleurs, de batteries, de charges, etc.



3. Système de production d'énergie photovoltaïque hors réseau parallèle



Le scénario d'application du système de production d'énergie photovoltaïque hors réseau est souvent une panne d'électricité, ou l'utilisation spontanée de l'énergie photovoltaïque n'est pas en mesure d'utiliser l'énergie excédentaire pour le réseau, le prix de l'énergie pour l'utilisation personnelle est beaucoup plus élevé que le prix de l'énergie pour le réseau, et le prix de pointe est beaucoup plus élevé que le prix de vallée. L'avantage du système est qu'il est subventionné par le Gouvernement et qu'il peut produire de l'électricité indépendamment en cas de panne d'électricité publique. Le principe de fonctionnement du système de production d'énergie photovoltaïque hors réseau est que le réseau photovoltaïque Convertit l'énergie solaire en énergie électrique sous l'éclairage, fournit de l'énergie à la charge par l'intermédiaire d'un onduleur contrôlé par l'énergie solaire et charge simultanément la batterie de stockage. En l'absence d'éclairage, la batterie de stockage fournit de l'énergie à l'onduleur de commande solaire intégré, puis à la charge en courant alternatif. Par rapport au système de production d'électricité raccordé au réseau, le système a ajouté un contrôleur de charge et de décharge et une batterie de stockage. En cas de panne d'électricité, le système photovoltaïque peut continuer à fonctionner et l'onduleur peut être commuté en mode hors réseau pour alimenter la charge. Le système se compose de modules photovoltaïques, d'une machine intégrée à énergie solaire et hors réseau, d'une batterie de stockage, d'une charge, etc.



4. Système photovoltaïque de stockage d'énergie connecté au réseau



Scénario d'application du système de production d'énergie photovoltaïque de stockage d'énergie connecté au réseau, station de recharge de stockage d'énergie photovoltaïque, parc industriel, Centre de données, station de base de communication, sous - station, centrale thermique, parc éolien, centrale thermique, métro, tramway, Port Bank, hôpital, Banque, centre commercial, hôtel, bâtiment gouvernemental, camp de zone militaire, gymnase communautaire, parc écologique pastoral, site de grande fête d'événements, Club de football, Zoo, salle de police mobile, poste mobile, Puits de pétrole, îles, etc.



L'intégration du stockage optique et de la charge est un scénario d'application courant. D'une part, elle atténue l'impact de la charge de courant élevé sur le réseau électrique régional pendant le pic de charge et, d'autre part, elle apporte des avantages considérables à la station de charge par la différence de crête et de vallée.




Le système photovoltaïque de stockage d'énergie connecté au réseau peut stocker l'excédent de production d'énergie et augmenter la proportion d'auto - utilisation spontanée.



Le système se compose de modules photovoltaïques, de contrôleurs solaires, de batteries de stockage, d'onduleurs de stockage d'énergie connectés au réseau, de dispositifs de détection de courant, de charges, etc. Lorsque la puissance solaire est inférieure à la puissance de charge, le système est alimenté par l'énergie solaire et le réseau électrique. Lorsque la puissance solaire est supérieure à la puissance de charge, une partie de l'énergie solaire fournit de l'énergie à la charge et une partie stocke l'énergie non consommée par le Contrôleur.



5. Multi - Energy Complementary Intelligent Energy System



Le système d'énergie Intelligent Multi - énergie complémentaire fournit une énergie propre de haute qualité et efficace pour les villes intelligentes, les communautés intelligentes, les parcs intelligents et d'autres scénarios d'application de microréseaux appropriés. Le micro - réseau est une nouvelle structure de réseau, qui se compose d'une source d'énergie distribuée, d'un système de charge, d'un système de stockage d'énergie et d'un dispositif de commande. L'énergie dispersée peut être convertie localement en énergie électrique, puis fournie à la charge locale à proximité. Microgrid est un système autonome qui peut réaliser l'auto - contrôle, la protection et la gestion. Il peut fonctionner en parallèle avec le réseau électrique externe ou indépendamment.

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