Fotovoltaiska off-grid kraftproduktionssystem är inte beroende av elnätet utan fungerar oberoende och används ofta i avlägsna bergsområden, områden utan el, öar, kommunikationsbasstationer och gatubelysning och andra applikationer. Användning av fotovoltaisk kraftproduktion är att lösa behoven hos invånare i områden utan el, brist på el och instabil el, skolor eller små fabriker för att leva och arbeta med el. Fotovoltaisk kraftproduktion har fördelarna med ekonomisk, ren, miljöskydd och inget buller, vilket delvis eller helt kan ersätta diesel. Generatorns kraftproduktionsfunktion är densamma.

1 Klassificering och sammansättning av PV-kraftproduktionssystem utanför elnätet
Fotovoltaiska off-grid kraftproduktionssystem klassificeras generellt i små likströmssystem, små och medelstora off-grid kraftproduktionssystem och stora off-grid kraftproduktionssystem. Det lilla likströmssystemet är huvudsakligen avsett för att lösa de mest grundläggande belysningsbehoven i områden utan elektricitet; det lilla och medelstora off-grid systemet är huvudsakligen avsett för att lösa elbehovet hos familjer, skolor och små fabriker; det stora off-grid systemet är huvudsakligen avsett för att lösa elbehovet hos hela byar och öar, och detta system tillhör nu även kategorin mikronätssystem.
Fotovoltaiska off-grid kraftproduktionssystem består vanligtvis av solcellspaneler gjorda av solmoduler, solregulatorer, växelriktare, batteribanker, laster etc.
PV-panelen omvandlar solenergi till elektricitet när det finns ljus och levererar ström till lasten via solcellsregulatorn och växelriktaren (eller inversstyrningsmaskinen), samtidigt som batteripaketet laddas. När det inte finns något ljus levererar batteriet ström till växelströmslasten via växelriktaren.
2 PV off-grid kraftproduktionssystem huvudutrustning
01. Moduler
En solcellsmodul är en viktig del av ett off-grid solcellssystem, vars roll är att omvandla solens strålningsenergi till likström. Strålningsegenskaper och temperaturegenskaper är de två huvudfaktorerna som påverkar modulens prestanda.
02、Växelriktare
En växelriktare är en anordning som omvandlar likström (DC) till växelström (AC) för att möta effektbehovet hos växelströmsbelastningar.
Enligt utgångsvågformen kan växelriktare delas in i fyrkantsvågväxelriktare, stegvågväxelriktare och sinusvågväxelriktare. Sinusvågväxelriktare kännetecknas av hög effektivitet, låga övertoner, kan appliceras på alla typer av laster och har stark bärförmåga för induktiva eller kapacitiva laster.
03、Kontrollenhet
PV-regulatorns huvudfunktion är att reglera och styra likströmmen som avges av PV-modulerna och att intelligent hantera laddning och urladdning av batteriet. Off-grid-system måste konfigureras enligt systemets likspänningsnivå och systemeffektkapacitet med lämpliga specifikationer för PV-regulatorn. PV-regulatorn är indelad i PWM-typ och MPPT-typ, vanligtvis tillgänglig i olika spänningsnivåer på DC12V, 24V och 48V.
04、Batteri
Batteriet är energilagringsenheten i kraftgenereringssystemet, och dess roll är att lagra den elektriska energin som avges från PV-modulen för att förse lasten med ström under strömförbrukning.
05、Övervakning
3 systemdesign och urvalsdetaljer designprinciper: att säkerställa att lasten måste uppfylla förutsättningarna för elektricitet, med ett minimum av solcellsmoduler och batterikapacitet, för att minimera investeringen.
01. Design av fotovoltaisk modul
Referensformel: P0 = (P × t × Q) / (η1 × T) formel: P0 – solcellsmodulens toppeffekt, enhet Wp; P – lastens effekt, enhet W; t – – lastens dagliga elförbrukningstimmar, enhet H; η1 – är systemets verkningsgrad; T – det lokala genomsnittliga dagliga antalet soltimmar med högsta solsken, enhet HQ- – överskottsfaktor för kontinuerlig molnighet (vanligtvis 1,2 till 2)
02, PV-regulatordesign
Referensformel: I = P0 / V
Där: I – PV-regulatorns styrström, enhet A; P0 – solcellsmodulens toppeffekt, enhet Wp; V – batteripaketets märkspänning, enhet V ★ Obs: I områden med hög höjd måste PV-regulatorn öka en viss marginal och minska användningskapaciteten.
03、Off-grid växelriktare
Referensformel: Pn=(P*Q)/Cosθ I formeln: Pn – växelriktarens kapacitet, enhet VA; P – lastens effekt, enhet W; Cosθ – växelriktarens effektfaktor (vanligtvis 0,8); Q – den marginalfaktor som krävs för växelriktaren (vanligtvis vald från 1 till 5). ★Obs: a. Olika belastningar (resistiva, induktiva, kapacitiva) har olika startströmmar och olika marginalfaktorer. b. I områden med hög höjd måste växelriktaren öka en viss marginal och minska kapaciteten för användning.
04、Blysyrabatteri
Referensformel: C = P × t × T / (V × K × η2) formel: C – batteripaketets kapacitet, enhet Ah; P – lastens effekt, enhet W; t – lastens dagliga elförbrukning i timmar, enhet H; V – batteripaketets märkspänning, enhet V; K – batteriets urladdningskoefficient, med hänsyn till batteriets effektivitet, urladdningsdjup, omgivningstemperatur och påverkande faktorer, vanligtvis satt till 0,4 till 0,7; η2 – växelriktarens effektivitet; T – antalet molniga dagar i följd.
04、Litiumjonbatteri
Referensformel: C = P × t × T / (K × η²)
Där: C – batteripaketets kapacitet, enhet kWh; P – lastens effekt, enhet W; t – antalet timmar el som lasten förbrukar per dag, enhet H; K – batteriets urladdningskoefficient, med hänsyn till batteriets effektivitet, urladdningsdjup, omgivningstemperatur och påverkande faktorer, vanligtvis satt till 0,8 till 0,9; η2 – växelriktarens effektivitet; T – antalet molniga dagar i följd. Konstruktionsfall
En befintlig kund behöver designa ett solcellssystem för kraftproduktion. Det lokala genomsnittliga dagliga antalet soltimmar med maximalt solsken beräknas utifrån 3 timmar, effekten hos alla lysrör är nära 5 kW och de används 4 timmar per dag. Blybatterierna beräknas utifrån 2 dagar med kontinuerliga molniga dagar. Beräkna konfigurationen av detta system.