Fotogalvaaniline võrguväline elektritootmissüsteem ei sõltu elektrivõrgust ja töötab iseseisvalt ning seda kasutatakse laialdaselt kaugetes mägipiirkondades, elektrita piirkondades, saartel, side baasjaamades ja tänavavalgustuses ning muudes rakendustes, kasutades fotogalvaanilist elektritootmist, et lahendada elanike vajadusi elektrita piirkondades, elektri puudumisel ja ebastabiilsel elektril, koolides või väikestes tehastes elamiseks ja töötamiseks, fotogalvaaniline elektritootmine koos majandusliku, puhta, keskkonnakaitse ja müra puudumise eelistega võib diislikütust osaliselt või täielikult asendada. Generaatori elektritootmisfunktsioon.

1 PV võrguvälise elektritootmissüsteemi klassifikatsioon ja koostis
Fotogalvaanilised võrguvälised elektritootmissüsteemid liigitatakse üldiselt väikesteks alalisvoolusüsteemideks, väikesteks ja keskmise suurusega võrguvälisteks elektritootmissüsteemideks ning suurteks võrguvälisteks elektritootmissüsteemideks. Väikesed alalisvoolusüsteemid on mõeldud peamiselt elektrita piirkondade kõige elementaarsemate valgustusvajaduste rahuldamiseks; väikesed ja keskmise suurusega võrguvälised süsteemid on mõeldud peamiselt perede, koolide ja väikeste tehaste elektrivajaduste rahuldamiseks; suured võrguvälised süsteemid on mõeldud peamiselt tervete külade ja saarte elektrivajaduste rahuldamiseks ning see süsteem kuulub nüüd ka mikrovõrgusüsteemide kategooriasse.
Fotogalvaaniline võrguväline elektritootmissüsteem koosneb üldiselt fotogalvaanilistest massiividest, mis koosnevad päikesemoodulitest, päikesekontrolleritest, inverteritest, akupankadest, koormustest jne.
Päikesepaneelide massiiv muundab päikeseenergia valguse olemasolul elektriks ning varustab koormust päikesekontrolleri ja inverteri (või pöördjuhtimismasina) kaudu, laadides samal ajal akupakki; valguse puudumisel varustab aku vahelduvvoolu koormust inverteri kaudu.
2 PV võrguvälise elektritootmissüsteemi põhiseadet
01. Moodulid
Fotogalvaaniline moodul on oluline osa võrguvälisest fotogalvaanilisest elektrienergia tootmise süsteemist, mille ülesanne on muuta päikesekiirgusenergia alalisvoolu elektrienergiaks. Kiirgusomadused ja temperatuuriomadused on kaks peamist elementi, mis mõjutavad mooduli jõudlust.
02, Inverter
Inverter on seade, mis muundab alalisvoolu (DC) vahelduvvooluks (AC), et rahuldada vahelduvvoolukoormuste energiavajadust.
Väljundlainekuju järgi saab inverterid jagada täisnurk-, astme- ja siinus-inverteriteks. Siinus-inverteritele on iseloomulik kõrge efektiivsus, madal harmooniliste arv, neid saab rakendada igat tüüpi koormustele ning neil on suur kandevõime induktiivsete või mahtuvuslike koormuste puhul.
03, Kontroller
PV-kontrolleri peamine ülesanne on reguleerida ja juhtida PV-moodulite poolt kiiratavat alalisvoolu ning hallata aku laadimist ja tühjendamist nutikalt. Võrguvälised süsteemid tuleb konfigureerida vastavalt süsteemi alalisvoolu pinge tasemele ja süsteemi võimsusele, arvestades PV-kontrolleri vastavaid spetsifikatsioone. PV-kontroller jaguneb PWM-tüüpi ja MPPT-tüüpi ning on tavaliselt saadaval erinevate pingetasemetega: DC12V, 24V ja 48V.
04, Aku
Aku on elektritootmissüsteemi energiasalvestusseade ja selle ülesanne on salvestada PV-moodulist eralduvat elektrienergiat, et varustada koormust energiatarbimise ajal.
05. Jälgimine
3 süsteemi projekteerimise ja valiku üksikasjade projekteerimispõhimõtted: tagada, et koormus vastaks elektrienergia eeldusele, minimaalse fotogalvaaniliste moodulite ja aku mahutavusega, et minimeerida investeeringuid.
01, fotogalvaanilise mooduli disain
Võrdlusvalem: P0 = (P × t × Q) / (η1 × T) Valem: P0 – päikesepatarei mooduli tippvõimsus, ühik Wp; P – koormuse võimsus, ühik W; t – koormuse päevane elektritarbimise tundide arv, ühik H; η1 – süsteemi efektiivsus; T – kohalik keskmine päevane päikesepaisteliste tundide tipptundide arv, ühik HQ – pideva pilvise perioodi lisategur (üldiselt 1,2 kuni 2).
02, PV-kontrolleri disain
Võrdlusvalem: I = P0 / V
Kus: I – PV-kontrolleri juhtvool, ühik A; P0 – päikesepatareimooduli tippvõimsus, ühik Wp; V – akupaki nimipinge, ühik V ★ Märkus: Suurel kõrgusel asuvates piirkondades peab PV-kontroller teatud piiri suurendama ja kasutatavat võimsust vähendama.
03, võrguväline inverter
Võrdlusvalem: Pn=(P*Q)/Cosθ Valemis: Pn – inverteri võimsus, ühik VA; P – koormuse võimsus, ühik W; Cosθ – inverteri võimsustegur (üldiselt 0,8); Q – inverteri jaoks vajalik varutegur (üldiselt valitud vahemikus 1 kuni 5). ★Märkus: a. Erinevatel koormustel (takistuslik, induktiivne, mahtuvuslik) on erinevad käivitusvoolud ja erinevad varutegurid. b. Suurel kõrgusel asuvates piirkondades peab inverter teatud varu suurendama ja kasutusvõimsust vähendama.
04, pliiaku
Võrdlusvalem: C = P × t × T / (V × K × η2) valem: C – aku mahutavus, ühik Ah; P – koormuse võimsus, ühik W; t – koormuse päevane elektritarbimise tundide arv, ühik H; V – aku nimipinge, ühik V; K – aku tühjenemistegur, mis võtab arvesse aku efektiivsust, tühjenemissügavust, ümbritseva õhu temperatuuri ja mõjutavaid tegureid, üldiselt 0,4–0,7; η2 – inverteri efektiivsus; T – järjestikuste pilviste päevade arv.
04, liitiumioonaku
Võrdlusvalem: C = P × t × T / (K × η2)
Kus: C – akupaki mahtuvus, ühik kWh; P – koormuse võimsus, ühik W; t – koormuse poolt päevas tarbitavate elektritundide arv, ühik H; K – aku tühjenemistegur, mis võtab arvesse aku kasutegurit, tühjenemissügavust, ümbritseva õhu temperatuuri ja mõjutavaid tegureid, on üldiselt 0,8 kuni 0,9; η2 – inverteri kasutegur; T – järjestikuste pilviste päevade arv. Projekteerimisjuhtum
Olemasolev klient vajab fotogalvaanilise elektritootmissüsteemi projekteerimist, kus kohalik keskmine päevane päikesepaisteliste tundide arv on arvestatud 3 tunni järgi, kõigi luminofoorlampide võimsus on ligi 5 kW ja neid kasutatakse 4 tundi päevas ning pliiakude võimsus on arvestatud 2 pideva pilvise päeva järgi. Arvutage selle süsteemi konfiguratsioon.