Sản xuất điện PV là gì?
Công nghệ sản xuất điện chuyển đổi trực tiếp năng lượng mặt trời thành năng lượng điện bằng cách tận dụng hiệu ứng quang điện của vật liệu bán dẫn.
Hiệu ứng quang điện—hiện tượng trong đó sự tiếp xúc với ánh sáng tạo ra sự khác biệt tiềm năng giữa các vùng khác nhau của chất bán dẫn không đồng nhất hoặc điểm nối kim loại bán dẫn—đóng vai trò là cơ sở vật lý cho việc phát điện PV.
Mục tiêu của hệ thống cốt lõi: Để chuyển đổi năng lượng bức xạ mặt trời một cách hiệu quả, an toàn và ổn định thành dòng điện xoay chiều (AC) đáp ứng yêu cầu của lưới điện và truyền tải lên lưới điện.
Các kịch bản ứng dụng chính: Được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy điện phân tán trên mái nhà, nhà máy điện mặt đất quy mô lớn, Quang điện tích hợp trong tòa nhà (BIPV) và nguồn điện PV di động.
Mô-đun PV (tấm pin mặt trời) là cốt lõi của hệ thống; hiệu suất của chúng quyết định trực tiếp đến hiệu suất và công suất đầu ra của toàn bộ hệ thống phát điện.
Đơn vị cấu trúc cơ bản: Bao gồm nhiều pin mặt trời (các đơn vị riêng lẻ) được kết nối nối tiếp và song song, sau đó được gói gọn trong kính, EVA, tấm nền và khung hợp kim nhôm để tạo thành bộ phát điện độc lập nhỏ nhất có chức năng.
Lộ trình kỹ thuật chính: Các công nghệ bảng điều khiển chính bao gồm silicon đơn tinh thể và silicon đa tinh thể, cũng như các công nghệ hiệu suất cao đang phát triển nhanh chóng như tế bào màng mỏng, PERC, TOPCon và HJT.
Do công suất đầu ra của một mô-đun PV bị hạn chế nên nhiều mô-đun thường được kết nối nối tiếp và song song để tạo thành mảng PV, đáp ứng các yêu cầu về điện áp và nguồn điện cụ thể của hệ thống.
Kết nối nối tiếp: Kết nối các cực dương và cực âm của nhiều module từ đầu đến cuối để tăng điện áp đầu ra, từ đó đáp ứng yêu cầu điện áp đầu vào của các thiết bị như bộ biến tần.
Kết nối song song: Kết nối song song nhiều chuỗi mô-đun nối tiếp để tăng tổng dòng điện đầu ra của hệ thống, từ đó tăng công suất đầu ra của toàn bộ mảng PV.
cácHộp kết hợp PVnằm giữa mảng PV và biến tần; nó thu thập các cáp DC từ nhiều chuỗi quang điện, tạo điều kiện thuận lợi cho việc quản lý và bảo trì tập trung. Chức năng cốt lõi của hộp kết hợp: Để thu thập dòng điện DC từ nhiều chuỗi mô-đun PV và xuất nó tới bộ biến tần.
An toàn và Giám sát
Bảo vệ quá dòng: Mỗi mạch đều được trang bị cầu chì; nếu một chuỗi mô-đun cụ thể bị đoản mạch hoặc bất thường, cầu chì sẽ nổ để bảo vệ hệ thống mà không ảnh hưởng đến các mạch khác.
Bảo vệ phân cực ngược: Ngăn ngừa hư hỏng thiết bị do kết nối dương và âm đảo ngược.
Bảo vệ chống sạc ngược: Ngăn chặn biến tần hoặc các nhánh khác cấp dòng điện trở lại mô-đun.
Bảo vệ quá áp: Hạn chế quá áp ở phía DC.
Thiết bị chống sét lan truyền DC tích hợp (SPD): Chuyển hướng dòng sét xuống đất trong trường hợp có sét cảm ứng hoặc tăng điện áp.
Bảo vệ các thiết bị hạ nguồn—chẳng hạn như bộ biến tần—khỏi hư hỏng do sét đánh.
Giám sát thời gian thực về dòng điện, điện áp và nhiệt độ cho từng mạch.
Cảnh báo lỗi: Tự động kích hoạt cảnh báo nếu có dòng điện bất thường trong mạch điện hoặc nếu cầu chì bị đứt.
Giao diện truyền thông (RS485/Ethernet): Cho phép giám sát từ xa, cho phép nhân viên O&M nhanh chóng xác định vị trí các chuỗi bị lỗi.
Tủ phân phối DC đóng vai trò là “trung tâm” của phía DC, dùng để tổng hợp và phân phối thêm năng lượng điện đồng thời cung cấp đầu vào ổn định, an toàn cho các bộ biến tần.
Nhận nguồn DC từ hộp tổ hợp và phân phối đến các bộ biến tần tương ứng dựa trên thiết kế hệ thống và cấu hình biến tần.
Được trang bị nhiều thiết bị bảo vệ khác nhau—chẳng hạn như bộ ngắt mạch DC và thiết bị chống sét lan truyền (SPD)—để ngăn ngừa hư hỏng hệ thống do quá tải, đoản mạch và sét đánh.
Tủ nối lưới PV
Còn được gọi làTủ phân phối nối lưới PVhay tủ chống đảo, đây là thiết bị phân phối điện chuyên dụng trong hệ thống PV kết nối đầu ra biến tần với lưới điện công cộng.
Nó hoạt động như "công tắc tổng giao diện" giữa nhà máy điện PV và lưới điện; tất cả điện năng do hệ thống PV tạo ra phải đi qua nó để được đưa vào lưới điện. Chức năng cốt lõi
1. Hàm tổng hợp
Thu thập các đầu ra AC từ nhiều bộ biến tần vào tủ kết nối lưới
Ví dụ: Bộ biến tần 10 x 100kW → Tập trung vào tủ nối lưới → Công suất 1MW đơn
2. Bảo vệ kết nối lưới (Quan trọng)
Bảo vệ quá áp: Ngắt kết nối khi điện áp lưới quá cao
Bảo vệ dưới điện áp: Ngắt kết nối khi điện áp lưới quá thấp
Bảo vệ quá tần số: Ngắt kết nối khi tần số lưới quá cao
Bảo vệ dưới tần số: Ngắt kết nối khi tần số lưới quá thấp
Bảo vệ chống đảo: Tự động phát hiện sự cố mất điện và ngắt kết nối lưới để ngăn hệ thống PV cấp điện cho đường dây đã ngắt điện (yêu cầu lưới bắt buộc)
3. Chức năng đo sáng
Lắp đặt đồng hồ đo năng lượng hai chiều
Chuyển tiếp: Nguồn điện PV đưa vào lưới (điện bán)
Ngược lại: Nguồn điện lấy từ lưới (điện mua)
Dùng để thanh toán tiền điện
4. Điều khiển chuyển mạch
Cầu dao chính (ACB/MCCB) đóng vai trò là công tắc kết nối lưới chính
Ngắt kết nối thủ công/tự động để bảo trì hoặc xử lý lỗi
Cung cấp cách ly điện giữa hệ thống PV và lưới điện
5. Chống sét
Thiết bị chống sét lan truyền AC tích hợp (SPD)
Bảo vệ bộ biến tần và thiết bị lưới điện chống lại sự đột biến và sét đánh
6. Giám sát và liên lạc (Tính năng thông minh)
Giám sát thời gian thực về điện áp, dòng điện, công suất và năng lượng
Hỗ trợ giao tiếp RS485 / Ethernet
Cho phép giám sát từ xa và báo lỗi
