Nguyên lý phát điện quang điện mặt trời là công nghệ chuyển đổi trực tiếp năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện bằng cách tận dụng hiệu ứng quang điện của giao diện bán dẫn. Thành phần quan trọng của công nghệ này là pin mặt trời. Các pin mặt trời được đóng gói và bảo vệ nối tiếp để tạo thành một mô-đun pin mặt trời diện tích lớn, sau đó được kết hợp với bộ điều khiển công suất hoặc các thiết bị tương tự để tạo thành thiết bị phát điện quang điện. Toàn bộ quá trình này được gọi là hệ thống phát điện quang điện. Hệ thống phát điện quang điện bao gồm các mảng pin mặt trời, bộ pin, bộ điều khiển sạc và xả, bộ biến tần quang điện mặt trời, hộp kết hợp và các thiết bị khác.
Tại sao cần sử dụng biến tần trong hệ thống phát điện năng lượng mặt trời?
Biến tần là thiết bị chuyển đổi dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều. Pin mặt trời sẽ tạo ra điện một chiều khi có ánh nắng mặt trời, và điện một chiều được lưu trữ trong pin cũng là điện một chiều. Tuy nhiên, hệ thống cung cấp điện một chiều có nhiều hạn chế. Các thiết bị sử dụng điện xoay chiều như đèn huỳnh quang, tivi, tủ lạnh và quạt điện trong cuộc sống hàng ngày không thể hoạt động bằng điện một chiều. Để điện năng sản xuất từ quang điện được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày, các biến tần có khả năng chuyển đổi dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều là vô cùng cần thiết.
Là một phần quan trọng của hệ thống phát điện quang điện, biến tần quang điện chủ yếu được sử dụng để chuyển đổi dòng điện một chiều do các mô-đun quang điện tạo ra thành dòng điện xoay chiều. Biến tần không chỉ có chức năng chuyển đổi DC-AC mà còn có chức năng tối đa hóa hiệu suất của pin mặt trời và chức năng bảo vệ hệ thống khỏi lỗi. Sau đây là giới thiệu ngắn gọn về các chức năng vận hành tự động và tắt máy của biến tần quang điện và chức năng điều khiển theo dõi công suất tối đa.
1. Chức năng điều khiển theo dõi công suất tối đa
Công suất đầu ra của mô-đun pin mặt trời thay đổi theo cường độ bức xạ mặt trời và nhiệt độ của chính mô-đun pin mặt trời (nhiệt độ chip). Ngoài ra, do mô-đun pin mặt trời có đặc tính điện áp giảm khi dòng điện tăng, nên có một điểm hoạt động tối ưu mà tại đó có thể đạt được công suất tối đa. Cường độ bức xạ mặt trời thay đổi, và rõ ràng điểm hoạt động tối ưu cũng thay đổi. So với những thay đổi này, điểm hoạt động của mô-đun pin mặt trời luôn nằm ở điểm công suất tối đa, và hệ thống luôn thu được công suất đầu ra tối đa từ mô-đun pin mặt trời. Cơ chế điều khiển này được gọi là điều khiển theo dõi điểm công suất tối đa. Tính năng nổi bật nhất của biến tần cho hệ thống điện mặt trời là chúng bao gồm chức năng theo dõi điểm công suất tối đa (MPPT).
2. Chức năng vận hành và dừng tự động
Sau khi mặt trời mọc vào buổi sáng, cường độ bức xạ mặt trời tăng dần, và sản lượng của pin mặt trời cũng tăng lên. Khi đạt đến công suất đầu ra cần thiết cho biến tần, biến tần sẽ tự động khởi động. Sau khi đi vào hoạt động, biến tần sẽ liên tục giám sát sản lượng của mô-đun pin mặt trời. Chừng nào công suất đầu ra của mô-đun pin mặt trời lớn hơn công suất đầu ra cần thiết để biến tần hoạt động, biến tần sẽ tiếp tục hoạt động; nó sẽ dừng lại cho đến khi mặt trời lặn, ngay cả khi trời nhiều mây và mưa. Khi sản lượng của mô-đun pin mặt trời giảm xuống và sản lượng của biến tần gần bằng 0, biến tần sẽ chuyển sang trạng thái chờ.
Ngoài hai chức năng đã mô tả ở trên, biến tần quang điện còn có chức năng ngăn ngừa hoạt động độc lập (đối với hệ thống nối lưới), chức năng điều chỉnh điện áp tự động (đối với hệ thống nối lưới), chức năng phát hiện dòng điện một chiều (đối với hệ thống nối lưới), và chức năng phát hiện nối đất dòng điện một chiều (đối với hệ thống nối lưới) cùng các chức năng khác. Trong hệ thống phát điện năng lượng mặt trời, hiệu suất của biến tần là một yếu tố quan trọng quyết định công suất của pin mặt trời và dung lượng của ắc quy.
Thời gian đăng bài: 01/04/2023
