Wat is PV-stroomopwekking?
Een energieopwekkingstechnologie die zonne-energie rechtstreeks omzet in elektrische energie door gebruik te maken van het fotovoltaïsche effect van halfgeleidermaterialen.
Het fotovoltaïsche effect – het fenomeen waarbij blootstelling aan licht een potentiaalverschil creëert tussen verschillende gebieden van een niet-uniforme halfgeleider of een halfgeleider-metaalverbinding – dient als de fysieke basis voor de opwekking van PV-energie.
Doelstelling van het kernsysteem: Efficiënt, veilig en stabiel zonnestralingsenergie omzetten in wisselstroom (AC) elektriciteit die voldoet aan de eisen van het elektriciteitsnet, en deze energie naar het elektriciteitsnet transporteren.
Belangrijkste toepassingsscenario's: Op grote schaal gebruikt in gedistribueerde elektriciteitscentrales op daken, grootschalige op de grond gemonteerde elektriciteitscentrales, gebouwgeïntegreerde fotovoltaïsche zonne-energie (BIPV) en draagbare PV-voedingen.
PV-modules (zonnepanelen) vormen de kern van het systeem; hun prestaties bepalen rechtstreeks de efficiëntie en het vermogen van het hele opwekkingssysteem.
Structurele basiseenheid: samengesteld uit meerdere zonnecellen (individuele eenheden) die in serie en parallel zijn verbonden en vervolgens zijn ingekapseld in glas, EVA, een achterplaat en een frame van aluminiumlegering om de kleinste, onafhankelijk functionele energieopwekkingseenheid te vormen.
Belangrijkste technische trajecten: De reguliere paneeltechnologieën omvatten monokristallijn silicium en polykristallijn silicium, evenals zich snel ontwikkelende hoogefficiënte technologieën zoals dunnefilmcellen, PERC, TOPCon en HJT.
Omdat het uitgangsvermogen van een enkele PV-module beperkt is, worden doorgaans meerdere modules in serie en parallel aangesloten om een PV-array te vormen, die voldoet aan de specifieke systeemspannings- en stroomvereisten.
Serieschakeling: het aansluiten van de positieve en negatieve aansluitingen van meerdere modules van begin tot eind om de uitgangsspanning te verhogen en zo te voldoen aan de ingangsspanningsvereisten van apparatuur zoals omvormers.
Parallelle verbinding: het parallel aansluiten van meerdere in serie geschakelde modulestrings om de totale uitgangsstroom van het systeem te verhogen, waardoor het uitgangsvermogen van de gehele PV-array wordt verhoogd.
DePV-combiboxbevindt zich tussen de PV-generator en de omvormer; het verzamelt DC-kabels van meerdere PV-reeksen, waardoor gecentraliseerd beheer en onderhoud wordt vergemakkelijkt. Kernfunctie van de combinerbox: het verzamelen van gelijkstroom van meerdere PV-modulestrings en deze naar de omvormer sturen.
Veiligheid en monitoring
Overstroombeveiliging: Elk circuit is uitgerust met een zekering; als een specifieke modulestring kortsluiting of een storing ervaart, springt de zekering door om het systeem te beschermen zonder andere circuits te beïnvloeden.
Bescherming tegen omgekeerde polariteit: Voorkomt schade aan apparatuur veroorzaakt door omgekeerde positieve en negatieve aansluitingen.
Anti-reverse-laadbeveiliging: Voorkomt dat de omvormer of andere takken stroom terugvoeren naar de modules.
Overspanningsbeveiliging: begrenst de overspanning aan de DC-zijde.
Ingebouwde DC-overspanningsbeveiliging (SPD): Leidt bliksemstroom naar de aarde in het geval van geïnduceerde bliksem of spanningspieken.
Beschermt stroomafwaartse apparatuur, zoals omvormers, tegen bliksemschade.
Realtime monitoring van stroom, spanning en temperatuur voor elk circuit.
Foutalarmen: Activeert automatisch een alarm als er abnormale stroom in een circuit is of als een zekering doorbrandt.
Communicatie-interfaces (RS485/Ethernet): Maakt bewaking op afstand mogelijk, waardoor O&M-personeel defecte strings snel kan lokaliseren.
De DC-verdeelkast fungeert als de "hub" van de DC-zijde en wordt gebruikt om elektrische energie verder te aggregeren en distribueren en tegelijkertijd een stabiele, veilige input voor de omvormers te bieden.
Ontvangt gelijkstroom van combinerboxen en distribueert deze naar de overeenkomstige invertereenheden op basis van het systeemontwerp en de configuratie van de inverter.
Uitgerust met verschillende beveiligingsapparaten, zoals DC-stroomonderbrekers en overspanningsbeveiligingsapparaten (SPD's) om systeemschade door overbelasting, kortsluiting en blikseminslag te voorkomen.
PV-netaansluitkast
Ook bekend als eenVerdeelkast met PV-netkoppelingof anti-eilandkast, dit is gespecialiseerde stroomdistributieapparatuur in een PV-systeem dat de uitgang van de omvormer verbindt met het openbare elektriciteitsnet.
Het fungeert als de "interfacehoofdschakelaar" tussen de PV-energiecentrale en het elektriciteitsnet; alle elektriciteit die door het PV-systeem wordt opgewekt, moet er doorheen gaan om aan het elektriciteitsnet te worden geleverd. Kernfuncties
1. Aggregatiefunctie
Verzamelt AC-uitgangen van meerdere omvormers in de netaansluitkast
Voorbeeld: 10 x 100 kW omvormers → Aggregatie in netaansluitkast → Enkelvoudige 1 MW-uitgang
2. Bescherming van netverbindingen (cruciaal)
Overspanningsbeveiliging: Verbreekt de verbinding wanneer de netspanning te hoog is
Onderspanningsbeveiliging: Verbreekt de verbinding wanneer de netspanning te laag is
Beveiliging tegen overfrequentie: Verbreekt de verbinding wanneer de netfrequentie te hoog is
Bescherming tegen onderfrequentie: Verbreekt de verbinding wanneer de netfrequentie te laag is
Anti-eilandbeveiliging: detecteert automatisch stroomstoringen en verbreekt de verbinding om te voorkomen dat het PV-systeem de spanningsloze lijn bekrachtigt (verplichte netvereiste)
3. Meetfunctie
Bidirectionele installatie van energiemeters
Vooruit: PV-vermogen dat aan het elektriciteitsnet wordt geleverd (elektriciteit verkocht)
Omgekeerd: stroom onttrokken aan het elektriciteitsnet (aangekochte elektriciteit)
Wordt gebruikt voor het afrekenen van elektriciteitsfacturen
4. Schakelbediening
De hoofdstroomonderbreker (ACB/MCCB) dient als hoofdschakelaar voor de netaansluiting
Handmatige/automatische ontkoppeling voor onderhoud of storingsafhandeling
Zorgt voor elektrische isolatie tussen het PV-systeem en het elektriciteitsnet
5. Bliksembeveiliging
Ingebouwd AC-overspanningsbeveiligingsapparaat (SPD)
Beschermt omvormers en netapparatuur tegen spanningspieken en blikseminslag
6. Monitoring en communicatie (slimme functies)
Realtime monitoring van spanning, stroom, vermogen en energie
Ondersteunt RS485/Ethernet-communicatie
Maakt bewaking op afstand en foutalarmen mogelijk
