numero Sfoglia:0 Autore:Editor del sito Pubblica Time: 2025-07-16 Origine:motorizzato
Nell'ondata di transizione energetica globale, la generazione di energia fotovoltaica è diventata un'importante forma di nuova energia a causa dei suoi vantaggi puliti e rinnovabili. Come supporto centrale della generazione di energia fotovoltaica, il sistema di staffa fotovoltaica è la chiave per ottenere un'efficace generazione di energia. Un sistema di staffa fotovoltaica completa non è un singolo dispositivo, ma un tutto organico composto da più componenti del nucleo come pannelli fotovoltaici, inverter, batterie, staffe e cavi che lavorano insieme. Ogni componente intraprende una funzione indispensabile, formando collettivamente una catena completa dalla cattura di energia della luce, conversione, accumulo in trasmissione di alimentazione.
L'inverter è il 'convertitore di alimentazione' del sistema fotovoltaico e un dispositivo chiave che collega i pannelli fotovoltaici alla griglia di alimentazione o alla griglia. Poiché l'elettricità generata dai pannelli fotovoltaici è corrente continua, mentre l'elettricità domestica, l'elettricità industriale e la trasmissione della rete elettrica sono di corrente alternata, la funzione di base dell'inverter è quella di convertire in modo efficiente la produzione di corrente continua mediante pannelli fotovoltaici in una corrente alternata che soddisfa gli standard della griglia. Secondo diversi scenari di applicazione, gli inverter possono essere divisi in tre categorie: inverter centralizzati, inverter di stringhe e micro-inverter. Gli inverter centralizzati sono adatti per le centrali fotovoltaiche a terra su larga scala, con i vantaggi di alta potenza e basso costo, ma sono sensibili alle ombre locali. Gli inverter di stringa possono eseguire il massimo monitoraggio del punto di alimentazione (MPPT) per ciascuna stringa fotovoltaica, che può effettivamente ridurre le perdite di generazione di energia causate dall'occlusione ombra e sono ampiamente utilizzate nelle centrali elettriche distribuite industriali e commerciali. I micro-inverter sono installati direttamente su ciascun pannello fotovoltaico per realizzare la conversione e il monitoraggio indipendenti di un singolo pannello fotovoltaico, che migliora notevolmente l'efficienza e l'affidabilità della generazione di energia ed è adatto per scenari fotovoltaici o complessi di tetti complessi. Inoltre, gli inverter di alta qualità hanno anche funzioni di sicurezza come protezione da sovratensione, protezione da sovracorrente e protezione dell'effetto isolamento, fungendo da 'Guardie di sicurezza' per garantire il funzionamento stabile del sistema.
Come 'Energy Bank ' del sistema fotovoltaico, le batterie svolgono un ruolo importante nello stoccaggio di energia, che è essenziale soprattutto nei sistemi fotovoltaici o scenari off-grid in cui è richiesta la soppressione della fluttuazione della produzione. La loro funzione principale è quella di conservare l'elettricità in eccesso generata dai pannelli fotovoltaici quando c'è una luce solare sufficiente e rilasciarla quando non c'è luce solare sufficiente o di notte, garantendo la continuità e la stabilità dell'alimentazione. Attualmente, i tipi comuni di batterie utilizzati nello stoccaggio di energia fotovoltaica comprendono batterie al litio, batterie al acido di piombo e batterie a flusso di vanadio. Le batterie al litio sono diventate la scelta mainstream a causa dei loro vantaggi di alta densità di energia, lunga durata del ciclo e alta efficienza di scarica di carica (fino a oltre il 90%). In particolare, le batterie al fosfato di ferro al litio sono più competitive in termini di sicurezza e costi. Le batterie al piombo-acido hanno una tecnologia matura e un basso costo, ma hanno una bassa densità di energia e una breve durata, rendendole adatte a piccoli sistemi off-grid. Le batterie a flusso di vanadio hanno le caratteristiche della durata del ciclo ultra-lungo e dell'elevata sicurezza e sono adatte per le centrali elettriche su larga scala di energia, ma il loro costo è relativamente elevato. La capacità e le prestazioni delle batterie influenzano direttamente l'effetto di accumulo di energia del sistema e devono essere ragionevolmente configurati in base a fattori come la domanda di elettricità e la generazione di energia fotovoltaica.
La staffa è la 'struttura scheletrica' del sistema fotovoltaico, responsabile della correzione dei pannelli fotovoltaici e di supportarli all'angolo di installazione ottimale per massimizzare la ricezione della luce solare. Il suo ruolo centrale non è solo quello di sopportare il peso, ma anche migliorare l'efficienza della generazione di energia dei pannelli fotovoltaici ottimizzando l'angolo e l'orientamento dell'installazione. Secondo diversi scenari di installazione e metodi di regolazione, le staffe possono essere divise in due categorie: staffe fisse e parentesi di monitoraggio. Le staffe fisse hanno una struttura semplice e un basso costo, con un angolo di installazione fisso, adatto per aree con condizioni di illuminazione stabili. Le staffe di monitoraggio possono tracciare automaticamente la luce solare con il cambio di azimut del sole e angolo di altitudine attraverso sensori e dispositivi di guida, che possono aumentare la generazione di energia del 15% -30% rispetto alle staffe fisse. Tuttavia, hanno un costo relativamente elevato e difficoltà di manutenzione leggermente maggiori e sono comunemente utilizzati nelle centrali elettriche su larga scala. In termini di selezione dei materiali, le staffe di solito adottano materiali resistenti alle meteorologi come lega di alluminio e acciaio zincato per adattarsi a ambienti climatici esterni complessi e garantire la stabilità strutturale del sistema in condizioni gravi come vento, pioggia e neve.
I cavi, in quanto la 'rete vascolare ' del sistema fotovoltaico, intraprendono l'importante compito di trasmissione di potenza, responsabile della trasmissione dell'elettricità generata dai pannelli fotovoltaici a inverter, batterie e rete elettrica. Le prestazioni dei cavi fotovoltaici influiscono direttamente sull'efficienza della trasmissione di potenza e sulla sicurezza del sistema, quindi ci sono rigidi requisiti tecnici per loro. In primo luogo, i cavi devono avere un'eccellente conducibilità per ridurre la perdita di energia durante la trasmissione. In secondo luogo, a causa dell'esposizione a lungo termine all'aria aperta, devono avere caratteristiche come la resistenza a temperature elevate e basse, raggi ultravioletti, ozono e invecchiamento e essere in grado di adattarsi ad ambienti di temperatura estremi che vanno da -40 ℃ a 90 ℃. Inoltre, devono avere un buon isolamento e resistenza meccanica per prevenire rischi di sicurezza come cortometraggi e perdite elettriche. I cavi comuni utilizzati nei sistemi fotovoltaici includono cavi DC e cavi CA. Cavi DC Collegare i pannelli fotovoltaici agli inverter e devono resistere a tensioni CC elevate; I cavi AC collegano gli inverter alla rete di potenza o ai carichi e devono soddisfare gli standard di tensione CA della rete elettrica. Selezione ragionevole di specifiche del cavo, progettazione di cablaggi adeguati e misure di protezione sono le chiavi per garantire una trasmissione di potenza efficiente e sicura.
Nell'intero sistema di staffa fotovoltaica, ogni componente non esiste in isolamento, ma forma un anello chiuso di lavoro efficiente e collaborativo attraverso una cooperazione precisa. Quando la luce solare irradia i pannelli fotovoltaici, i pannelli fotovoltaici generano una corrente continua attraverso l'effetto fotoelettrico. La corrente continua viene trasmessa all'inverter tramite cavi DC. Dopo che l'inverter lo converte in corrente alternata, una parte di essa viene fornita direttamente al carico e l'altra parte dell'elettricità in eccesso può essere trasmessa alla batteria per lo stoccaggio attraverso i cavi o integrata nella griglia elettrica per realizzare l'elettricità in eccesso quando non è sufficiente la luce solare, l'elettricità immagazzinata nella batteria viene convertita in una corrente alternata attraverso l'inverter per garantire l'alimentazione continua del carico. Le staffe massimizzano l'efficienza di acquisizione dell'energia della luce ottimizzando l'angolo e l'orientamento dei pannelli fotovoltaici; I cavi garantiscono una trasmissione di potenza efficiente tra i componenti e riducono le perdite.
