Фотоволтаичната система за производство на електроенергия извън мрежата не зависи от електрическата мрежа и работи независимо. Тя се използва широко в отдалечени планински райони, райони без електричество, острови, комуникационни базови станции, улично осветление и други приложения. Използва фотоволтаично производство на енергия за решаване на нуждите на жителите в райони без електричество, с липса на електричество и нестабилно електричество, в училища или малки фабрики за жилищно и работно електричество. Фотоволтаичното производство на енергия с предимствата на икономичност, чистота, опазване на околната среда и липса на шум може частично или напълно да замени дизела. Функцията за производство на енергия на генератора е да замени частично или напълно дизела.

1 Класификация и състав на фотоволтаични системи за производство на електроенергия извън мрежата
Фотоволтаичните системи за производство на електроенергия извън мрежата обикновено се класифицират като малки DC системи, малки и средни автономни системи за производство на електроенергия и големи автономни системи за производство на електроенергия. Малките DC системи са предназначени главно за решаване на най-основните нужди от осветление в райони без електричество; малките и средни автономни системи са предназначени главно за решаване на електрическите нужди на семейства, училища и малки фабрики; големите автономни системи са предназначени главно за решаване на електрическите нужди на цели села и острови, като тази система вече е и в категорията на микромрежовите системи.
Фотоволтаичната система за генериране на електроенергия извън мрежата обикновено се състои от фотоволтаични панели, изработени от слънчеви модули, слънчеви контролери, инвертори, батерии, товари и др.
Фотоволтаичният панел преобразува слънчевата енергия в електричество, когато има светлина, и захранва товара чрез соларния контролер и инвертора (или машина за обратно управление), като същевременно зарежда батерията; когато няма светлина, батерията захранва променливотоковия товар чрез инвертора.
2 Основно оборудване на фотоволтаична система за производство на електроенергия извън мрежата
01. Модули
Фотоволтаичният модул е ​​важна част от автономна фотоволтаична система за генериране на енергия, чиято роля е да преобразува слънчевата радиационна енергия в постоянен ток. Характеристиките на облъчване и температурните характеристики са двата основни елемента, влияещи върху работата на модула.
02, Инвертор
Инверторът е устройство, което преобразува постоянен ток (DC) в променлив ток (AC), за да отговори на нуждите от захранване на променливотокови товари.
Според формата на изходната вълна, инверторите могат да бъдат разделени на правоъгълни инвертори, стъпаловидни инвертори и синусоидални инвертори. Синусоидалните инвертори се характеризират с висока ефективност, ниски хармоници, могат да се прилагат за всички видове товари и имат висока товароносимост за индуктивни или капацитивни товари.
03, Контролер
Основната функция на фотоволтаичния контролер е да регулира и контролира постояннотоковото захранване, излъчвано от фотоволтаичните модули, и да управлява интелигентно зареждането и разреждането на батерията. Системите, които не са свързани към мрежата, трябва да бъдат конфигурирани според нивото на постояннотоковото напрежение на системата и капацитета на системата, със съответните спецификации на фотоволтаичния контролер. Фотоволтаичните контролери са разделени на PWM тип и MPPT тип, като обикновено се предлагат в различни нива на напрежение DC 12V, 24V и 48V.
04. Батерия
Батерията е устройство за съхранение на енергия в системата за производство на електроенергия и нейната роля е да съхранява електрическата енергия, излъчвана от фотоволтаичния модул, за да захранва товара по време на консумация на енергия.
05. Мониторинг
3 принципа на проектиране и избор на система: гарантиране, че натоварването трябва да отговаря на предпоставката за електричество, с минимален брой фотоволтаични модули и капацитет на батерията, за да се минимизират инвестициите.
01、Проектиране на фотоволтаични модули
Референтна формула: P0 = (P × t × Q) / (η1 × T) формула: P0 – пикова мощност на слънчевия модул, единица Wp; P – мощност на товара, единица W; t – дневните часове на потребление на електроенергия от товара, единица H; η1 – ефективност на системата; T – среднодневни пикови часове слънчево греене на местно ниво, единица HQ – коефициент на излишък за непрекъснат облачен период (обикновено 1,2 до 2)
02, Проектиране на фотоволтаичен контролер
Референтна формула: I = P0 / V
Където: I – управляващ ток на PV контролера, единица A; P0 – пикова мощност на слънчевия клетъчен модул, единица Wp; V – номинално напрежение на батерийния пакет, единица V ★ Забележка: В райони с голяма надморска височина, PV контролерът трябва да увеличи определен марж и да намали използвания капацитет.
03. Инвертор извън мрежата
Референтна формула: Pn=(P*Q)/Cosθ Във формулата: Pn – капацитетът на инвертора, единица VA; P – мощността на товара, единица W; Cosθ – коефициент на мощност на инвертора (обикновено 0.8); Q – коефициент на запаса, необходим за инвертора (обикновено се избира от 1 до 5). ★Забележка: a. Различните товари (резистивни, индуктивни, капацитивни) имат различни начални токове и различни коефициенти на запаса. b. В райони с голяма надморска височина, инверторът трябва да увеличи определен запас и да намали капацитета за употреба.
04. Оловно-киселинна батерия
Референтна формула: C = P × t × T / (V × K × η2) формула: C – капацитет на батерийния пакет, единица Ah; P – мощност на товара, единица W; t – дневна консумация на електроенергия от товара, единица H; V – номинално напрежение на батерийния пакет, единица V; K – коефициент на разреждане на батерията, като се вземат предвид ефективността на батерията, дълбочината на разреждане, температурата на околната среда и влияещите фактори, обикновено приеман за 0,4 до 0,7; η2 – ефективност на инвертора; T – брой последователни облачни дни.
04. Литиево-йонна батерия
Референтна формула: C = P × t × T / (K × η2)
Където: C – капацитетът на батерийния пакет, единица kWh; P – мощност на товара, единица W; t – броят часове електроенергия, използвани от товара на ден, единица H; K – коефициент на разреждане на батерията, като се вземат предвид ефективността на батерията, дълбочината на разреждане, температурата на околната среда и влияещите фактори, обикновено приеман за 0,8 до 0,9; η2 – ефективност на инвертора; T – брой последователни облачни дни. Проектен случай
Съществуващ клиент трябва да проектира фотоволтаична система за генериране на енергия, като среднодневните пикови часове слънчево греене в района се вземат предвид при 3 часа, мощността на всички флуоресцентни лампи е близо 5KW и те се използват по 4 часа на ден, а оловно-киселинните батерии се изчисляват при 2 дни непрекъснати облачни дни. Изчислете конфигурацията на тази система.