太阳能逆变器在太阳能水泵领域的应用
全球性的环境污染和能源短缺,迫使人们更加努力地寻找和开发新能源。在寻找和开发新能源的过程中,人们自然而然地将目光投向了各种可再生替代能源。风电、核电、水电、太阳能等等。光伏发电就是其中之一。虽然光伏发电在实际应用中还存在着各种各样的限制,但随着光伏发电成本的降低、矿产能源发电成本的上升以及矿产能源的减少,光伏发电已经逐渐进入商业化阶段。
1.光伏发电基本原理
太阳能电池主要由单晶硅制成。用单晶硅制作类似二极管的pn结,其工作原理与二极管类似。只不过,在二极管中,外加电场驱动pn结内空穴和电子的运动;而在太阳能电池中,太阳光子和光辐射热(*)驱动并影响pn结内空穴和电子的运动。这又称为光生伏打效应原理。目前光电转换的效率,也就是光伏电池的效率,单晶硅约为13%-15%,多晶硅约为11%-13%。最新的技术还包括光伏薄膜电池。
2.太阳能光伏发电系统的分类
目前,太阳能光伏发电系统大致可分为三类:离网光伏储能系统、光伏并网发电系统以及前两者的混合系统。离网光伏储能系统是常见的太阳能应用方式,在国内外已应用多年。该系统相对简单,适应性广,仅因其串联蓄电池体积较大、维护困难,使用范围受到限制。
3.太阳能光伏系统的组成
1). 太阳能光伏电池(太阳能基板):实现光电转换
2). 蓄电池:蓄电池是光伏发电系统中的关键部件,用于储存光伏电池转换出来的电能。目前,我国尚无光伏系统专用蓄电池,而是采用常规的铅酸蓄电池。
3).直流逆变器:其作用是实现直流电到交流电的变换,因此该部件最重要的指标是可靠性和转换效率。交流逆变器转换出来的交流电,最大限度的将光伏电池转换出来的电能输送到电网或直接供给用电设备使用。
4.光伏水泵系统介绍
光伏水泵系统是典型的光、机、电一体化系统。它利用太阳能电池将太阳能直接转化为电能,再经过逆变环节转换为交流电能,驱动交流异步电动机带动水泵,从深井、江河、湖泊、池塘等水源地取水使用。该系统广泛应用于沙漠治理、居民生活、农业灌溉、绿化灌溉、草原畜牧业、风景喷泉、水处理工程等。光伏水泵系统具有以下特点:
1).光伏水泵系统全自动运行,无需人工看管。系统由光伏电池片(太阳能基板)、蓄电池(根据客户需求)、光伏专用逆变器、水泵、储水装置等组成。
2).使用光伏水泵专用逆变器,根据日照强度的变化来调节水泵的转速,使输出功率接近太阳能电池阵列的最大功率;当日照充足时,保证水泵的转速不超过额定转速;当日照不足时,根据是否满足设定的最低运行频率自动停止运行,否则自动停止运行。
3). 水泵由三相交流电机驱动,从深井中抽水注入储水池/水塘,或直接接入灌溉系统。可根据实际系统需求和安装条件,选择不同类型的水泵进行工作。4)可根据不同地区和客户需求,提供经济有效的解决方案。
5、SU100系列变频器特点及应用
该逆变器是中科电力根据光伏逆变器的特点,经过反复现场测试而研发的全新系列产品。目前已广泛应用于亚洲、非洲、南美洲赤道附近的数十个国家和地区,其优异的性能、稳定可靠的运行赢得了客户的一致好评。该产品特点如下:
(1)内置高精度光伏阵列最大功率点跟踪MPPT系统,智能跟踪最大功率点,响应速度快、稳定性高、效率高。
(2)空转状态检测与处理
(3)水库水位控制
(4)当光照不足时,可结合外围设备实现与市电自动切换,保证系统的可靠性;
(5)电压适应范围宽,更好的适应户外环境;
(6)LED实时显示系统状态及参数,基于RS485实时远程监控系统
(7)快速安装设计,无需额外维护;
(8)内置全方位保护和诊断机制。
6、SU100变频器在国外的应用
埃及干旱少雨,气候炎热干燥,超过三分之一的劳动人口从事农业。全国可耕地面积310万公顷,约占国土总面积的3.7%,大部分为灌溉地,是非洲单位面积产量最高的国家。农业在埃及国民经济中占有重要地位,但埃及面临着严重的灌溉水资源短缺问题,降雨分布不均,干旱频发,灌溉电力和柴油资源尤为匮乏。然而,独特的地理条件赋予了埃及丰富的太阳能资源。随着光伏组件成本的降低,埃及农业光伏灌溉趋势明显,利用太阳能清洁能源的步伐正在进一步加快。
中科SU100系列光伏水泵专用逆变器上市后,迅速在当地得到应用,工作稳定可靠,赢得了客户的一致好评,经过一年的使用,为用户节省了60%的成本。