Principe de la production d'énergie photovoltaïque hors réseau
Le système de production d'électricité photovoltaïque hors réseau se compose de modules photovoltaïques, de contrôleurs, d'onduleurs hors réseau, de batteries et de systèmes de distribution d'électricité. Son principe de fonctionnement est très similaire. La seule différence réside dans le fait que l'électricité produite est directement consommée et utilisée sans être transmise au réseau électrique. Pour les zones montagneuses isolées, les zones non électrifiées, les bases de communication, etc., le système de production d'électricité photovoltaïque hors réseau constitue une solution idéale pour répondre à la demande d'électricité.
Les panneaux solaires courants comprennent des modules en silicium monocristallin, des modules en silicium polycristallin et des modules en silicium amorphe. Parmi eux, les modules en silicium monocristallin offrent le rendement de conversion le plus élevé et le plus petit volume, mais sont également les plus coûteux. Le système de production d'énergie solaire hors réseau utilise des cellules solaires comme composants de production d'énergie et constitue le composant le plus important du système d'alimentation solaire. Sa fonction est de convertir l'énergie solaire en courant continu.
Les régulateurs solaires les plus courants comprennent principalement les régulateurs solaires classiques, les régulateurs solaires PWM et les régulateurs solaires MPPT. Le régulateur solaire MPPT est la technologie de troisième génération, le régulateur solaire le plus haut de gamme actuellement. Il s'agit d'un régulateur solaire avec fonction de suivi du point de puissance maximale (MPP). Il s'agit d'une version améliorée du régulateur solaire PWM. Le régulateur solaire MPPT permet au système de charger la batterie à la puissance maximale en permanence. Le rendement du suivi MPPT est de 99 %, le rendement de production d'énergie de l'ensemble du système atteint 97 % et il offre une excellente gestion de la batterie. Le régulateur ajuste et contrôle l'énergie électrique produite par les modules solaires. D'une part, l'énergie ajustée est envoyée à la charge CC ou CA, et d'autre part, l'énergie excédentaire est stockée dans la batterie. Lorsque l'électricité produite ne suffit pas à couvrir la charge, le régulateur envoie l'énergie de la batterie à la charge. Une fois la batterie complètement chargée, le régulateur veille à ce qu'elle ne soit pas surchargée. Lorsque l'énergie électrique stockée dans la batterie est déchargée, le contrôleur doit contrôler que la batterie ne soit pas trop déchargée pour protéger la batterie.
Actuellement, quatre principaux types de batteries sont utilisés dans les systèmes de production d'énergie solaire sur le marché : les batteries plomb-acide, les batteries gel, les batteries lithium-ion ternaires et les batteries lithium-fer-phosphate. La fonction principale de la batterie est de stocker l'énergie. Elle convertit le courant continu issu du rayonnement solaire par le réseau de cellules solaires en énergie chimique et la stocke afin d'assurer l'alimentation de la charge la nuit ou par temps nuageux ou pluvieux.
De nombreux appareils électriques utilisent le courant alternatif, et le réseau électrique utilise également ce courant dans la vie quotidienne. Par conséquent, une fois l'alimentation CC disponible, un convertisseur de puissance est nécessaire. L'onduleur est le cœur du système de production d'électricité hors réseau. Ce composant convertit le courant continu en courant alternatif pour alimenter les charges CA. Selon la forme d'onde de la tension CA, on distingue les onduleurs à onde carrée, à onde modifiée et à onde sinusoïdale. Parmi ces onduleurs, la forme d'onde de sortie de l'onduleur sinusoïdal est excellente, avec peu d'interférences avec les équipements de communication et de bruit. Afin d'améliorer les performances globales du système de production d'électricité photovoltaïque et d'assurer un fonctionnement stable à long terme de la centrale, les indicateurs de performance de l'onduleur sont essentiels.
(5) Charge
De nombreux points sont également à prendre en compte lors du choix de la charge d'un système de production d'énergie photovoltaïque. La puissance de la charge doit être choisie en fonction de la capacité de la batterie. L'exigence fondamentale est qu'en cas d'ensoleillement normal, l'énergie solaire stockée quotidiennement par la batterie puisse couvrir la consommation électrique quotidienne de la charge, ou qu'il y ait un excédent. La puissance totale de la charge ne doit pas dépasser la puissance de sortie du panneau solaire ou du contrôleur.
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