Hệ thống phát điện quang điện mặt trời là một loại hệ thống phát điện mới sử dụng hiệu ứng quang điện của vật liệu bán dẫn trong pin mặt trời để chuyển đổi trực tiếp năng lượng bức xạ mặt trời thành năng lượng điện.
Thành phần của hệ thống phát điện quang điện mặt trời
1. Mảng pin mặt trời
Phần cốt lõi và quan trọng nhất của hệ thống phát điện quang điện mặt trời. Chức năng của nó là chuyển đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng điện và gửi đến pin để lưu trữ hoặc điều khiển tải hoạt động. Điện áp hoạt động của một pin mặt trời là khoảng 0.45V-0.5V và dòng điện hoạt động là khoảng 20mA/cm ²~ 25mA/cm ². Các tế bào pin mặt trời được đóng gói nối tiếp và song song để tạo thành các mô-đun pin mặt trời. Các mô-đun pin mặt trời được lắp nối tiếp và song song trên giá đỡ để tạo thành mảng pin mặt trời.
2. Bộ điều khiển
Bộ điều khiển là một trong những thành phần cốt lõi của hệ thống phát điện quang điện và các chức năng chính của nó bao gồm điều khiển sạc và bảo vệ quá xả cho pin, điều chỉnh và phân phối công suất đầu vào/đầu ra của hệ thống, đồng thời phát hiện các điều kiện và thông số của điện áp đầu vào , dòng sạc, điện áp đầu ra, dòng điện đầu ra và mức tăng nhiệt độ của pin. Ngoài ra, bộ điều khiển còn trang bị cho thiết bị hệ thống các chức năng như bảo vệ, chẩn đoán và định vị lỗi.
3. Bộ pin
Chức năng của pin là lưu trữ năng lượng điện do mảng pin mặt trời phát ra khi tiếp xúc với ánh sáng và phóng điện vào tải bất cứ lúc nào. Trong các hệ thống thông thường, khi công suất phát điện từ năng lượng mặt trời giảm mạnh, pin đóng vai trò là bộ đệm để đảm bảo ổn định điện áp. Các yêu cầu cơ bản đối với pin trong hệ thống phát điện quang điện bao gồm tốc độ tự xả thấp, tuổi thọ dài, khả năng xả sâu mạnh, hiệu suất sạc cao, tối thiểu hoặc không cần bảo trì, phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng và giá thành thấp.
4. Biến tần
Biến tần là thiết bị chuyển đổi dòng điện một chiều được tạo ra bởi quá trình phát điện quang điện thành dòng điện xoay chiều. Bộ biến tần quang điện đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự cân bằng trong hệ thống quang điện và có thể được sử dụng cùng với các thiết bị cấp nguồn AC thông thường. Bộ biến tần có thể được chia thành bộ biến tần hoạt động độc lập và bộ biến tần nối lưới theo chế độ hoạt động của chúng. Bộ biến tần hoạt động độc lập được sử dụng cho các hệ thống phát điện bằng pin mặt trời hoạt động độc lập và cung cấp năng lượng cho các tải độc lập. Bộ biến tần kết nối lưới được sử dụng trong các hệ thống phát điện bằng pin mặt trời để vận hành kết nối lưới, cung cấp điện được tạo ra vào lưới điện.
5. Tải
Tải dùng để chỉ một thiết bị hoặc thiết bị được cấp nguồn bằng dòng điện xoay chiều. Trong hệ thống phát điện quang điện, cần điều chỉnh chính xác điểm làm việc của phụ tải để phù hợp với điểm công suất cực đại mà tấm pin mặt trời phát ra theo đặc tính tải, nhằm đạt được công suất đầu ra tối đa của hệ thống quang điện.