Millised seadmed kuuluvad fotogalvaanilise päikeseenergia tootmissüsteemi koosseisu?

Tavaline päikeseenergia fotogalvaaniline või pv-energiatootmissüsteem koosneb päikesepatareide valikutest (komponentidest), kaabeltelevisioonitest, toitedigitaalmuunduritest (inverteritest), energiasalvestitest (patareidest), koormustest või üksikisikutest jne. Nende hulgas on päikesepatareide valik ja energiasalvestusseade toitesüsteem, kontroller ja jõuelektrooniline muundur on nii juht- kui ka kaitsesüsteem.

1. Päikesepatareide sort

Kõige pisem fotoelektrilise muundamise seade on päikesepatarei. Selle suurus on 4–100 cm2, tööpinge 0,45–0,50 V ja töövool 20–25 mA/cm2, seega ei saa seda kasutada ainult toiteallikana. Fotogalvaanilises või pv-energiatootmissüsteemis tuleb päikesepatarei moodulite väljatöötamiseks ühendada päikesepatareid järjestikku, paralleelselt ja ka pakendada. Selle võimsus võib ulatuda mõnest vatist sadade vattideni ja seda saab kasutada ka eraldi toiteallikana. Päikesepatarei massiivi eesmärk on ühendada päikesepatarei osad kogumis- ja paralleelselt ning seejärel kinnitada need kronsteinile. See võib toota sadu vatti, arvukalt kilovatte või võib-olla rohkem võimsust ning on fotogalvaanilise elektritootmissüsteemi elektrigeneraator.

Päikesepatarei komponente on mitut tüüpi. Päikesepatareide tüübi järgi võib need jagada järgmisteks osadeks: monokristalliline räni komponendid, polükristalliline räni komponendid, galliumarseniidi komponendid, amorfsed räni õhukesed filmielemendid jne. Nende hulgas moodustavad kristallilise räni (sealhulgas monokristalliline räni ja ka mitme tootega räni) päikesepatareide komponendid turust umbes 80–90%. Erinevad on ka kristallilise räni pakkematerjalid ja -protsessid, mis jagunevad peamiselt epoksümaterjalist kinnitusteks, lamineeritud tootepakenditeks silikoonist tootepakenditeks jne. Praegu kasutatakse enim vaakulamineerimisega toodete pakendamise tehnikat ning see pakkimisviis sobib ka suure pindalaga akulehtede tööstuslikuks pakendamiseks.

2. Päikesepaneel

Sõltumatud fotogalvaanilised või pv-energiatootmissüsteemid toetuvad üleliigse elektrienergia salvestamiseks patareidele, nii et akud täidavad sõltumatutes fotogalvaanilistes energiatootmissüsteemides olulist ülesannet. Kuna päikesepatareide komponentide küsitav hind langeb, tõuseb järk-järgult akukulude osakaal kogu süsteemi finantsinvesteeringust. Lisaks on sõltumatu fotogalvaanilise elektritootmise süsteemi puhul kindlasti suur osa süsteemi tüüpilisest aku rikkest tingitud protseduurist. Seetõttu on süsteemi valmistamisel äärmiselt oluline valida sobiv aku tüüp, määrata ideaalne aku võimsus, õigesti läbi viia seadistamine, protseduur ja ka hoolikas hooldus sõltumatu päikeseenergia või pv-energia tootmissüsteemi tavapäraseks protseduuriks.

3. Toite digitaalmuundur (fotogalvaaniline või pv-inverter)

Inverter fotogalvaanilises või pv-energiatootmissüsteemis on muundurahel, mille ülesanne on muundada päikesepatareide massiivi tekitatud alalisvool erinevate nõutud seaduspärasuste ja pingeväärtustega pöörlevaks olevikuks. Inverteri saab eraldada otse passiivseks ja ka aktiivseks. Passiivne inverter tähendab, et alalisvoolu toide antakse partiidele otse inverteri kaudu, samuti energeetiline inverter näitab, et alalisvoolu toide antakse kliimaseadme toiteallikale koos inverteriga.

Alalisvoolu vahelduvvooluks muutmise nõuet näitab ka asjaolu, et kui toitesüsteemil on vaja pinget tõsta või vähendada, peab kliimaseade lisama ainult trafo, samas kui alalisvoolusüsteemi uuendused ja tööriistad on palju keerulisemad. Sellest tulenevalt on fotogalvaanilistes või pv-energiatootmissüsteemides lisaks eriklientidele vaja invertereid.

Lisaks on inverteril lisaks automaatse pingejuhise või käsitsi juhitava pingeseaduse funktsioon, mis võib tõsta fotogalvaanilise elektritootmissüsteemi toiteallika kvaliteeti. Kahtlemata on inverter fotogalvaanilises elektritootmissüsteemis nii oluline kui ka elutähtis alalhoidev seade.