Hệ thống phát điện không nối lưới quang điện không phụ thuộc vào lưới điện và hoạt động độc lập, được sử dụng rộng rãi ở các vùng núi xa xôi, vùng không có điện, hải đảo, trạm cơ sở thông tin liên lạc, đèn đường và các ứng dụng khác, sử dụng phát điện quang điện để giải quyết các vấn đề nhu cầu của người dân vùng không có điện, thiếu điện và nguồn điện không ổn định, trường học hay các nhà máy nhỏ để lấy điện sinh hoạt và làm việc, phát điện bằng nguồn điện quang điện với ưu điểm kinh tế, sạch, bảo vệ môi trường, không gây tiếng ồn có thể thay thế một phần hoặc thay thế hoàn toàn động cơ diesel. chức năng phát điện của máy phát điện.

1 Phân loại và thành phần hệ thống phát điện không nối lưới PV
Hệ thống phát điện ngoài lưới quang điện thường được phân loại thành hệ thống DC nhỏ, hệ thống phát điện ngoài lưới vừa và nhỏ và hệ thống phát điện ngoài lưới lớn.Hệ thống DC nhỏ chủ yếu nhằm giải quyết các nhu cầu chiếu sáng cơ bản nhất ở những khu vực không có điện;hệ thống không nối lưới vừa và nhỏ chủ yếu nhằm giải quyết nhu cầu điện của gia đình, trường học và các nhà máy nhỏ;Hệ thống không nối lưới lớn chủ yếu nhằm giải quyết nhu cầu điện của cả làng và đảo, hệ thống này hiện cũng thuộc loại hệ thống lưới điện vi mô.
Hệ thống phát điện ngoài lưới quang điện thường bao gồm các mảng quang điện được làm từ các mô-đun năng lượng mặt trời, bộ điều khiển năng lượng mặt trời, bộ biến tần, bộ pin, tải, v.v.
Mảng PV chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện năng khi có ánh sáng và cấp điện cho phụ tải thông qua bộ điều khiển năng lượng mặt trời và bộ biến tần (hoặc máy điều khiển nghịch đảo), đồng thời sạc bộ pin;khi không có ánh sáng, pin sẽ cấp nguồn cho tải AC thông qua bộ biến tần.
2 Thiết bị chính của hệ thống phát điện không nối lưới PV
01. Mô-đun
Mô-đun quang điện là một phần quan trọng của hệ thống phát điện quang điện ngoài lưới, có vai trò chuyển đổi năng lượng bức xạ của mặt trời thành năng lượng điện DC.Đặc tính bức xạ và đặc tính nhiệt độ là hai yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu suất của mô-đun.
02, Biến tần
Biến tần là thiết bị chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC) để đáp ứng nhu cầu điện năng cho tải AC.
Theo dạng sóng đầu ra, bộ biến tần có thể được chia thành bộ biến tần sóng vuông, bộ biến tần sóng bước và bộ biến tần sóng hình sin.Bộ biến tần sóng hình sin có đặc điểm là hiệu suất cao, độ hài thấp, có thể áp dụng cho mọi loại tải và có khả năng chịu tải lớn cho tải cảm ứng hoặc điện dung.
03, Bộ điều khiển
Chức năng chính của bộ điều khiển PV là điều chỉnh và kiểm soát nguồn DC phát ra từ các mô-đun PV và quản lý việc sạc và xả pin một cách thông minh.Các hệ thống không nối lưới cần được cấu hình theo cấp điện áp DC của hệ thống và công suất nguồn của hệ thống với các thông số kỹ thuật phù hợp của bộ điều khiển PV.Bộ điều khiển PV được chia thành loạiPWM và loại MPPT, thường có sẵn ở các mức điện áp khác nhau là DC12V, 24V và 48V.
04, Pin
Pin là thiết bị lưu trữ năng lượng của hệ thống phát điện, có vai trò lưu trữ năng lượng điện phát ra từ môđun PV để cung cấp điện cho phụ tải trong quá trình tiêu thụ điện.
05, Giám sát
3 nguyên tắc thiết kế và lựa chọn chi tiết hệ thống: đảm bảo tải cần đáp ứng tiền đề về điện, với số lượng mô-đun quang điện và dung lượng pin tối thiểu, nhằm giảm thiểu đầu tư.
01、Thiết kế mô-đun quang điện
Công thức tham khảo: P0 = (P×t×Q)/(η1×T) công thức: P0 – công suất cực đại của module pin mặt trời, đơn vị Wp;P - công suất của tải, đơn vị W;t – - số giờ tiêu thụ điện năng trong ngày của phụ tải, đơn vị H;η1 - là hiệu suất của hệ thống;T - số giờ nắng cao điểm trung bình ngày tại địa phương, đơn vị HQ- – hệ số thặng dư thời kỳ nhiều mây liên tục (thường từ 1,2 đến 2)
02, Thiết kế bộ điều khiển PV
Công thức tham khảo: I = P0/V
Trong đó: I – dòng điện điều khiển bộ điều khiển PV, tổ A;P0 - công suất cực đại của mô-đun pin mặt trời, đơn vị Wp;V – điện áp định mức của bộ pin, khối V ★ Lưu ý: Ở những vùng có độ cao, bộ điều khiển PV cần phóng to một giới hạn nhất định và giảm công suất sử dụng.
03、Biến tần ngoài lưới
Công thức tham khảo: Pn=(P*Q)/Cosθ Trong công thức: Pn – công suất biến tần, đơn vị VA;P - công suất của tải, đơn vị W;Cosθ – hệ số công suất của biến tần (thường là 0,8);Q – hệ số biên cần thiết cho biến tần (thường được chọn từ 1 đến 5).★Lưu ý: a.Các tải khác nhau (điện trở, điện cảm, điện dung) có dòng khởi động khác nhau và hệ số biên khác nhau.b.Ở những khu vực có độ cao lớn, biến tần cần phóng to một giới hạn nhất định và giảm công suất sử dụng.
04,Pin axit chì
Công thức tham khảo: C = P × t × T / (V × K × η2) công thức: C – dung lượng của bộ pin, đơn vị Ah;P - công suất của tải, đơn vị W;t – phụ tải giờ tiêu thụ điện năng trong ngày, đơn vị H;V - điện áp định mức của bộ pin, đơn vị V;K - hệ số phóng điện của pin, có tính đến hiệu suất của pin, độ sâu xả, nhiệt độ môi trường và các yếu tố ảnh hưởng, thường được lấy bằng 0,4 đến 0,7;η2 – hiệu suất biến tần;T – số ngày nhiều mây liên tiếp.
04, Pin lithium-ion
Công thức tham khảo: C = P × t × T / (K × η2)
Trong đó: C là dung lượng của bộ ắc quy, đơn vị kWh;P - công suất của tải, đơn vị W;t - số giờ phụ tải sử dụng trong ngày, đơn vị H;K –hệ số xả của pin, có tính đến hiệu suất của pin, độ sâu xả, nhiệt độ môi trường và các yếu tố ảnh hưởng, thường được lấy từ 0,8 đến 0,9;η2 – hiệu suất biến tần;T - số ngày nhiều mây liên tiếp.Trường hợp thiết kế
Một khách hàng hiện tại có nhu cầu thiết kế một hệ thống phát điện quang điện, số giờ nắng cao điểm trung bình hàng ngày tại địa phương được xem xét theo 3 giờ, công suất của tất cả các đèn huỳnh quang gần 5KW và chúng được sử dụng trong 4 giờ mỗi ngày và đèn dẫn đầu -Ắc quy axit được tính theo 2 ngày nhiều mây liên tục.Tính cấu hình của hệ thống này.