• Rolf Klein
• December 01,2023

Photovoltaikanlagen sind Stromerzeugungssysteme, die den photovoltaischen Effekt der Sonne nutzen, um Sonnenenergie in Strom umzuwandeln. PV-Stromerzeugungssysteme bestehen hauptsächlich aus PV-Modulen, Steuerungen, Wechselrichtern, Batterien und anderem Zubehör. Je nachdem, ob sie auf das öffentliche Stromnetz angewiesen sind oder nicht, werden sie in netzunabhängige und netzgekoppelte Anlagen unterteilt, wobei netzunabhängige Anlagen unabhängig vom Stromnetz arbeiten.

Bedeutung der PV-Stromerzeugungsanlage

Vom Bau des Kraftwerks bis zu seinem Betrieb und seiner Wartung werden digitale Informationstechnologie, das Internet und andere Technologien grenzüberschreitend mit der Photovoltaik-Technologie kombiniert, um die Anfangsinvestition zu optimieren, die Betriebs- und Wartungskosten zu senken und die Stromerzeugungskapazität der Anlage zu erhöhen. Unabhängig von der Form besteht das Funktionsprinzip darin, dass PV-Module Lichtenergie in Gleichstrom umwandeln und Gleichstrom unter der Einwirkung eines Wechselrichters in Wechselstrom umgewandelt wird, was letztendlich die Funktion des Stromverbrauchs und des Internetzugangs realisiert.

Fotovoltaikmodul

Das Photovoltaikmodul ist das Kernstück des photovoltaischen Stromerzeugungssystems, das die Sonnenenergie direkt in Gleichstrom umwandelt. PV-Module bestehen in der Regel aus mehreren in Reihe oder parallel geschalteten Solarzellen, von denen jede ein Halbleiterbauelement aus Siliziummaterial ist. Wenn Sonnenlicht auf das PV-Modul trifft, interagieren die Photonen mit den Elektronen im Halbleiter und erzeugen ein durch das Licht erzeugtes elektrisches Potenzial. Zu den Leistungsparametern von PV-Modulen gehören vor allem Leerlaufspannung, Kurzschlussstrom, Spitzenleistung und Spitzenwirkungsgrad.

Steuerung

Der Controller ist das Kontrollzentrum des PV-Stromerzeugungssystems und ist für die Regelung und Steuerung der von den PV-Modulen erzeugten Gleichstromenergie verantwortlich. Zu den Hauptfunktionen des Reglers gehören das Maximum Power Point Tracking (MPPT), der Überspannungsschutz, der Unterspannungsschutz, der Überstromschutz, der Kurzschlussschutz und so weiter. Durch die MPPT-Funktion kann der Regler die Ausgangsleistung der PV-Module in Echtzeit erkennen und die Ausgangsspannung entsprechend der Änderung der Lichtintensität anpassen, so dass die PV-Module immer im besten Betriebszustand arbeiten und somit die Gesamteffizienz des PV-Stromerzeugungssystems verbessert wird.

Wechselrichter

Der Wechselrichter ist ein Gerät, das Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt und die Schnittstelle zwischen dem PV-Stromerzeugungssystem und dem Stromnetz darstellt. Die Hauptfunktion des Wechselrichters besteht darin, den von den PV-Modulen erzeugten Gleichstrom in den von Haushaltsgeräten und dem Stromnetz benötigten Wechselstrom umzuwandeln. Zu den Leistungsparametern des Wechselrichters gehören hauptsächlich die Ausgangsspannung, die Ausgangsfrequenz und die Verzerrung der Ausgangswellenform. Ein guter intelligenter wechselrichter ist auch sehr wichtig für das gesamte PV-System.

Batterie

Die Batterie ist das Energiespeichermedium in PV-Stromerzeugungssystemen, das hauptsächlich dazu dient, die überschüssige Leistung von PV-Modulen zu speichern, wenn das Licht nicht ausreicht, und die Last mit Strom zu versorgen, wenn das Licht ausreicht. Zu den Batterietypen gehören Blei-Säure-Batterien, Nickel-Metallhydrid-Batterien, Lithium-Ionen-Batterien und so weiter. Zu den Leistungsparametern einer Batterie gehören vor allem die Nennspannung, die Nennkapazität, die Lebensdauer und so weiter. Die Auswahl der Batterie sollte auf der Grundlage des Lastbedarfs der Photovoltaikanlage, der Betriebszeit und anderer Faktoren erfolgen.

Sonstiges Zubehör

Zusätzlich zu den oben genannten Hauptkomponenten umfasst das PV-Stromerzeugungssystem auch einige Zusatzgeräte und Verbindungskabel, wie z. B. Anschlussdosen, Kabel, Halterungen und so weiter. Die Anschlussdose wird verwendet, um das PV-Modul und den Controller zu verbinden, das Kabel wird verwendet, um den Controller und den Wechselrichter zu verbinden, und die Halterung wird verwendet, um das PV-Modul zu befestigen und das Kabel zu stützen. Bei der Auswahl und Anbringung dieses Zubehörs sollten die einschlägigen Normen und Spezifikationen eingehalten werden, um einen sicheren und stabilen Betrieb des PV-Stromerzeugungssystems zu gewährleisten.

Konklusion

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die photovoltaische Stromerzeugung eine umweltfreundliche, saubere und erneuerbare Energieerzeugungsmethode mit weitreichenden Anwendungsmöglichkeiten ist. Durch das Verständnis der Komponenten des PV-Stromerzeugungssystems kann es eine Referenzgrundlage für die Gestaltung und Auswahl des PV-Stromerzeugungssystems bieten, um die Leistung und Effizienz des PV-Stromerzeugungssystems zu verbessern. Schaffung von intelligenten, effizienten, sicheren und zuverlässigen intelligenten PV-Kraftwerkslösungen und letztendlich Maximierung des Wertes des Kraftwerkbesitzes und der Betreiberkunden.