A fotovoltaikus, hálózaton kívüli energiatermelő rendszer nem függ az elektromos hálózattól, önállóan működik, és széles körben használják távoli hegyvidéki területeken, áram nélküli területeken, szigeteken, kommunikációs bázisállomásokon és utcai lámpákon és egyéb alkalmazásokban, fotovoltaikus energiatermeléssel megoldva az áram nélküli területeken élő lakosok igényeit, az áramhiányt és az instabil áramot, az iskolákat vagy a kis gyárakat az élet- és munkaáramhoz. A fotovoltaikus energiatermelés a gazdaságos, tiszta, környezetbarát és zajmentes előnyökkel jár, részben vagy teljesen helyettesítheti a dízelt. A generátor energiatermelő funkciója.

1 PV hálózaton kívüli energiatermelő rendszer osztályozása és összetétele
A fotovoltaikus, hálózaton kívüli energiatermelő rendszereket általában kis egyenáramú rendszerre, kis és közepes, hálózaton kívüli energiatermelő rendszerre és nagy, hálózaton kívüli energiatermelő rendszerre osztják. A kis egyenáramú rendszer elsősorban az áram nélküli területek legalapvetőbb világítási igényeinek kielégítésére szolgál; a kis és közepes, hálózaton kívüli rendszer elsősorban családok, iskolák és kis gyárak villamosenergia-szükségletének kielégítésére szolgál; a nagy, hálózaton kívüli rendszer elsősorban egész falvak és szigetek villamosenergia-szükségletének kielégítésére szolgál, és ez a rendszer ma már a mikrohálózati rendszer kategóriájába is tartozik.
A hálózaton kívüli fotovoltaikus energiatermelő rendszer általában napelemekből, napelemes vezérlőkből, inverterekből, akkumulátortelepekből, terhelésekből stb. álló fotovoltaikus tömbökből áll.
A napelemes rendszer fényviszonyok mellett a napenergiát elektromos árammá alakítja, és a napelemes vezérlőn és az inverteren (vagy inverz szabályozó gépen) keresztül táplálja a terhelést, miközben tölti az akkumulátorcsomagot; fény hiányában az akkumulátor az inverteren keresztül táplálja a váltakozó áramú terhelést.
2 PV off-grid energiatermelő rendszer fő berendezése
01. Modulok
A fotovoltaikus modul a hálózaton kívüli fotovoltaikus energiatermelő rendszer fontos része, amelynek szerepe a napsugárzási energia egyenáramú villamos energiává alakítása. A besugárzási és a hőmérsékleti jellemzők a két fő tényező, amelyek befolyásolják a modul teljesítményét.
02, Inverter
Az inverter egy olyan eszköz, amely az egyenáramot (DC) váltakozó árammá (AC) alakítja, hogy kielégítse a váltakozó áramú terhelések energiaigényét.
A kimeneti hullámforma szerint az inverterek négyszöghullámú, lépéshullámú és szinuszhullámú inverterekre oszthatók. A szinuszhullámú invertereket nagy hatásfok, alacsony felharmonikusok jellemzik, minden típusú terheléshez alkalmazhatók, és nagy teherbírással rendelkeznek induktív vagy kapacitív terhelések esetén.
03, Vezérlő
A PV vezérlő fő funkciója a PV modulok által kibocsátott egyenáramú teljesítmény szabályozása és vezérlése, valamint az akkumulátor töltésének és kisütésének intelligens kezelése. A hálózaton kívüli rendszereket a rendszer egyenáramú feszültségszintje és a rendszer teljesítménykapacitása szerint kell konfigurálni, a PV vezérlő megfelelő specifikációival. A PV vezérlők PWM és MPPT típusokra oszthatók, általában DC12V, 24V és 48V feszültségszinteken kaphatók.
04, Akkumulátor
Az akkumulátor az energiatermelő rendszer energiatároló eszköze, amelynek szerepe a PV modul által kibocsátott elektromos energia tárolása, hogy az energiafogyasztás során árammal lássa el a terhelést.
05. Monitoring
3 rendszertervezési és kiválasztási részlettervezési alapelv: annak biztosítása, hogy a terhelés megfeleljen az elektromos áram előfeltételének, minimális fotovoltaikus modulokkal és akkumulátorkapacitással, a beruházás minimalizálása érdekében.
01. Fotovoltaikus modul tervezése
Referenciaképlet: P0 = (P × t × Q) / (η1 × T) képlet: P0 – a napelemmodul csúcsteljesítménye, Wp egység; P – a terhelés teljesítménye, W egység; t – a terhelés napi villamosenergia-fogyasztásának órái, H egység; η1 – a rendszer hatásfoka; T – a helyi átlagos napi csúcsidőszaki napsütéses órák száma, HQ egység – a folyamatos felhős időszak többlettényezője (általában 1,2-2)
02, PV vezérlő kialakítása
Referenciaképlet: I = P0 / V
Ahol: I – a PV vezérlő áramerőssége, A egység; P0 – a napelem modul csúcsteljesítménye, Wp egység; V – az akkumulátorcsomag névleges feszültsége, V egység ★ Megjegyzés: Nagy tengerszint feletti magasságban a PV vezérlőnek bizonyos mértékben növelnie kell a rendelkezésre álló kapacitást, és csökkentenie kell a felhasználható kapacitást.
03, Hálózaton kívüli inverter
Referenciaképlet: Pn=(P*Q)/Cosθ A képletben: Pn – az inverter kapacitása, VA egységben; P – a terhelés teljesítménye, W egységben; Cosθ – az inverter teljesítménytényezője (általában 0,8); Q – az inverterhez szükséges tartaléktényező (általában 1 és 5 között van kiválasztva). ★Megjegyzés: a. A különböző terhelések (ohmos, induktív, kapacitív) eltérő indítási árammal és tartaléktényezővel rendelkeznek. b. Nagy tengerszint feletti magasságban az inverternek egy bizonyos tartalékot kell növelnie és csökkentenie a kapacitását a használathoz.
04, Ólom-savas akkumulátor
Referenciaképlet: C = P × t × T / (V × K × η2) képlet: C – az akkumulátorcsomag kapacitása, Ah egységben; P – a terhelés teljesítménye, W egységben; t – a terhelés napi áramfogyasztása órákban, H egységben; V – az akkumulátorcsomag névleges feszültsége, V egységben; K – az akkumulátor kisülési együtthatója, figyelembe véve az akkumulátor hatásfokát, a kisülési mélységet, a környezeti hőmérsékletet és a befolyásoló tényezőket, általában 0,4 és 0,7 között; η2 – az inverter hatásfoka; T – az egymást követő felhős napok száma.
04, Lítium-ion akkumulátor
Referenciaképlet: C = P × t × T / (K × η2)
Ahol: C – az akkumulátorcsomag kapacitása, kWh egységben; P – a terhelés teljesítménye, W egységben; t – a terhelés által naponta felhasznált villamos energia órák száma, H egységben; K – az akkumulátor kisülési együtthatója, figyelembe véve az akkumulátor hatásfokát, a kisülési mélységet, a környezeti hőmérsékletet és a befolyásoló tényezőket, általában 0,8 és 0,9 között; η2 – az inverter hatásfoka; T – az egymást követő felhős napok száma. Tervezési eset
Egy meglévő ügyfélnek fotovoltaikus energiatermelő rendszert kell terveznie, a helyi átlagos napi csúcsidőszakot 3 órára, az összes fénycső teljesítményét közel 5 kW-ra kell venni, és napi 4 órán át használják őket, az ólomakkumulátorokat pedig 2 nap folyamatos felhős napra kell kiszámítani. Számítsa ki a rendszer konfigurációját.