Fotovoltaični sistem za proizvodnjo električne energije izven omrežja ni odvisen od električnega omrežja in deluje neodvisno ter se pogosto uporablja v oddaljenih gorskih območjih, območjih brez elektrike, na otokih, komunikacijskih baznih postajah in uličnih svetilkah ter drugih aplikacijah, pri čemer uporablja fotovoltaično proizvodnjo energije za reševanje potrebe prebivalcev na območjih brez elektrike, pomanjkanje elektrike in nestabilna elektrika, šole ali majhne tovarne za bivanje in delo elektrika, fotovoltaična proizvodnja električne energije s prednostmi ekonomičnosti, čistega varstva okolja, brez hrupa lahko delno ali popolnoma nadomesti dizelsko gorivo generatorsko funkcijo generatorja.

1 Klasifikacija in sestava PV sistema za proizvodnjo električne energije izven omrežja
Fotonapetostni sistem za proizvodnjo električne energije izven omrežja je na splošno razvrščen v majhne sisteme za enosmerni tok, majhne in srednje sisteme za proizvodnjo električne energije izven omrežja in velike sisteme za proizvodnjo električne energije izven omrežja.Majhni enosmerni sistem je namenjen predvsem reševanju najosnovnejših potreb po razsvetljavi na območjih brez elektrike;mali in srednji sistem zunaj omrežja je namenjen predvsem reševanju potreb družin, šol in majhnih tovarn po električni energiji;velik sistem zunaj omrežja je namenjen predvsem reševanju potreb po električni energiji celih vasi in otokov, ta sistem pa je zdaj tudi v kategoriji sistemov mikro omrežij.
Fotonapetostni sistem za proizvodnjo električne energije zunaj omrežja je na splošno sestavljen iz fotovoltaičnih nizov, sestavljenih iz solarnih modulov, solarnih krmilnikov, pretvornikov, baterijskih bank, bremen itd.
PV polje pretvarja sončno energijo v električno energijo, ko je svetloba, in napaja obremenitev prek solarnega krmilnika in pretvornika (ali inverznega krmilnega stroja), medtem ko polni baterijski sklop;ko ni svetlobe, baterija napaja AC obremenitev prek pretvornika.
2 Glavna oprema PV sistema za proizvodnjo električne energije zunaj omrežja
01. Moduli
Fotovoltaični modul je pomemben del fotonapetostnega sistema za proizvodnjo električne energije izven omrežja, katerega vloga je pretvarjanje energije sončnega sevanja v električno energijo enosmernega toka.Značilnosti sevanja in temperaturne značilnosti sta dva glavna elementa, ki vplivata na delovanje modula.
02、Inverter
Inverter je naprava, ki pretvarja enosmerni tok (DC) v izmenični tok (AC), da zadosti potrebam po energiji AC obremenitev.
Glede na izhodno valovno obliko lahko pretvornike razdelimo na razsmernike kvadratnega vala, pretvornike stopničastih valov in pretvornike sinusnega vala.Sinusne inverterje odlikuje visoka učinkovitost, nizki harmoniki, lahko se uporabljajo za vse vrste obremenitev in imajo veliko nosilnost za induktivne ali kapacitivne obremenitve.
03、Krmilnik
Glavna funkcija PV krmilnika je uravnavanje in nadzor enosmerne moči, ki jo oddajajo PV moduli, ter inteligentno upravljanje polnjenja in praznjenja baterije.Sisteme zunaj omrežja je treba konfigurirati glede na nivo enosmerne napetosti sistema in zmogljivost sistema z ustreznimi specifikacijami fotonapetostnega krmilnika.PV krmilnik je razdeljen na tip PWM in tip MPPT, ki je običajno na voljo v različnih napetostnih nivojih DC12V, 24V in 48V.
04、Baterija
Baterija je naprava za shranjevanje energije v sistemu za proizvodnjo električne energije, njena vloga pa je shranjevanje električne energije, ki jo oddaja fotonapetostni modul za napajanje obremenitve med porabo energije.
05、Spremljanje
3 načela načrtovanja in izbire podrobnosti o načrtovanju sistema: zagotoviti, da mora obremenitev izpolnjevati predpostavke o električni energiji, z najmanjšo količino fotonapetostnih modulov in kapacitete baterije, da se zmanjša naložba.
01, Oblikovanje fotovoltaičnega modula
Referenčna formula: P0 = (P × t × Q) / (η1 × T) formula: P0 – temenska moč modula sončne celice, enota Wp;P – moč bremena, enota W;t – -dnevne ure porabe električne energije bremena, enota H;η1 - učinkovitost sistema;T - lokalno povprečje dnevnih najvišjih sončnih ur, enota HQ - faktor presežka neprekinjenega oblačnega obdobja (običajno 1,2 do 2)
02, zasnova PV krmilnika
Referenčna formula: I = P0 / V
Kjer je: I – krmilni tok PV regulatorja, enota A;P0 – temenska moč modula sončne celice, enota Wp;V – nazivna napetost paketa baterij, enota V ★ Opomba: Na območjih z visoko nadmorsko višino mora PV krmilnik povečati določeno rezervo in zmanjšati zmogljivost za uporabo.
03、Inverter izven omrežja
Referenčna formula: Pn=(P*Q)/Cosθ V formuli: Pn – zmogljivost pretvornika, enota VA;P – moč bremena, enota W;Cosθ – faktor moči pretvornika (običajno 0,8);Q – faktor rezerve, zahtevan za pretvornik (običajno izbran od 1 do 5).★Opomba: a.Različne obremenitve (uporovne, induktivne, kapacitivne) imajo različne zagonske udarne tokove in različne faktorje rezerve.b.Na območjih z visoko nadmorsko višino mora pretvornik povečati določeno rezervo in zmanjšati zmogljivost za uporabo.
04、Svinčen akumulator
Referenčna formula: C = P × t × T / (V × K × η2) formula: C – kapaciteta baterije, enota Ah;P – moč bremena, enota W;t – obremenitev dnevne ure porabe električne energije, enota H;V – nazivna napetost akumulatorja, enota V;K – koeficient praznjenja akumulatorja ob upoštevanju izkoristka akumulatorja, globine praznjenja, temperature okolja in vplivnih dejavnikov, običajno 0,4 do 0,7;η2 – učinkovitost pretvornika;T – število zaporednih oblačnih dni.
04、Litij-ionska baterija
Referenčna formula: C = P × t × T / (K × η2)
Kjer je: C – zmogljivost akumulatorskega sklopa, enota kWh;P – moč bremena, enota W;t – število ur porabe električne energije za breme na dan, enota H;K – koeficient praznjenja akumulatorja, ob upoštevanju učinkovitosti akumulatorja, globine praznjenja, temperature okolice in vplivnih dejavnikov, ki se na splošno šteje za 0,8 do 0,9;η2 – učinkovitost pretvornika;T - število zaporednih oblačnih dni.Design Case
Obstoječa stranka mora načrtovati fotonapetostni sistem za proizvodnjo električne energije, lokalne povprečne dnevne največje sončne ure se upoštevajo glede na 3 ure, moč vseh fluorescentnih sijalk je blizu 5 KW in se uporabljajo 4 ure na dan, in svinec -kislinski akumulatorji so izračunani glede na 2 dni neprekinjenih oblačnih dni.Izračunajte konfiguracijo tega sistema.