Какие существуют конкретные системы генерации электроэнергии с использованием фотоэлектрических элементов?

Фотоэлектрические системы генерации энергии можно разделить на изолированные фотоэлектрические системы, сетевые фотоэлектрические системы и распределенные фотоэлектрические системы генерации энергии.

1) Изолированная фотоэлектрическая генерация энергии, также называемая внегридной фотоэлектрической генерацией энергии, в основном состоит из солнечных панелей, контроллеров и аккумуляторов. Если необходимо обеспечить питание переменного тока, требуется также инвертор переменного тока. Станции изолированной фотоэлектрической генерации энергии включают различные фотоэлектрические системы генерации энергии, которые могут работать независимо с аккумуляторами, такие как системы электроснабжения для удаленных деревень, бытовые солнечные электрические системы, источники питания для телекоммуникационных сигнальных устройств, системы катодной защиты и солнечные уличные фонари.
2) Сетевая фотоэлектрическая генерация означает, что постоянный ток, генерируемый солнечными панелями, преобразуется в переменный ток, соответствующий требованиям электросети, с помощью сетевых инверторов, а затем напрямую подключается к общественной электрической сети.

Системы сетевой фотоэлектрической генерации можно разделить на системы с аккумуляторами и без них. Сетевые системы с аккумуляторами обладают возможностью регулирования нагрузки и могут подключаться к сети или отключаться от нее по мере необходимости. Они также служат резервным источником питания и могут обеспечивать аварийное электропитание при отключении сети. Такие системы часто устанавливаются в жилых зданиях. Сетевые системы без аккумуляторов не обладают возможностью регулирования нагрузки и функцией резервного питания. Обычно они устанавливаются в более крупных системах.

Сетевая фотоэлектрическая генерация включает в себя крупные централизованные сетевые фотоэлектрические электростанции, которые обычно представляют собой электростанции национального уровня. Основной особенностью является непосредственная передача выработанной электроэнергии в сеть для централизованного распределения потребителям. Однако эти электростанции требуют значительных инвестиций, имеют длительные сроки строительства и занимают большие площади земли, поэтому они не получили широкого развития. В свою очередь, распределенная мелкомасштабная сетевая фотоэлектрическая генерация, особенно интегрированные в здания фотоэлектрические системы, стала основным направлением сетевой фотоэлектрической генерации благодаря таким преимуществам, как небольшие инвестиции, быстрое строительство, малое землепользование и сильная государственная поддержка.

Распределенная фотовольтаическая генерация, также известная как децентрализованное производство энергии или распределенное энергоснабжение, подразумевает размещение небольших фотовольтаических систем генерации электроэнергии на месте или вблизи точки потребления электроэнергии для удовлетворения конкретных потребностей пользователей и поддержания экономически эффективной работы существующей распределительной электросети или одновременного выполнения обоих требований.

Базовое оборудование распределенной системы генерации солнечной энергии включает солнечные панели, несущие конструкции, коммутационные коробки постоянного тока, распределительные шкафы постоянного тока, сетевые инверторы, распределительные шкафы переменного тока и т. д. Кроме того, также используются устройства мониторинга работы электросети и устройства контроля окружающей среды. Принцип работы распределенной системы генерации солнечной энергии заключается в следующем: при наличии солнечной радиации солнечные панели преобразуют солнечную энергию в электрическую энергию, которая затем поступает в распределительный шкаф постоянного тока через коммутационную коробку. Электроэнергия преобразуется в переменный ток сетевым инвертором и подается на собственные нагрузки здания. Избыточная или недостающая электроэнергия регулируется за счет подключения к электрической сети.