Các Tấm Pin Mặt Trời Có Tạo Ra Dòng Điện Ac Hoặc Dc Không? – Givasolar

26 lượt xem - Posted on

Cùng tìm hiểu và khám phá và khám phá mọi thứ tương quan đến sự độc lạ giữa dòng điện xoay chiều (AC) và một chiều (DC) và tìm hiểu xem dòng điện nào trong số hai dòng điện này được tạo ra bởi những tấm pin mặt trời.

Hệ thống pin mặt trời (Photovoltaic – PV) phát ra dòng điện từ bức xạ mặt trời. Khi những photon di chuyển đến trái đất trải qua nguồn nguồn nguồn nguồn nguồn nguồn nguồn nguồn nguồn nguồn nguồn nguồn nguồn nguồn nguồn nguồn nguồn nguồn nguồn nguồn nguồn nguồn nguồn nguồn năng lượng mặt trời phát ra, lúc này những tấm PV sẽ hấp thụ photon và chuyển hóa thành điện năng…

Dòng điện xoay chiều (AC) được tạo ra từ hiện tượng kỳ lạ kỳ lạ trường điện từ do những cuộn dây đối xứng quay ở tần số nhất định ( 50Hz-60Hz ), hiện tượng này không xảy ra ở những tấm PV. Các tấm pin tạo ra dòng điện một chiều (DC) bằng cách sử dụng hiện tượng vật lý được gọi là hiệu ứng quang điện trong đó những photon di dời những electron từ cấu trúc bán dẫn silicon và do đó tạo ra dòng điện một chiều

Bài viết này nhằm hướng dẫn người đọc phân tích so sánh giữa nguồn điện xoay chiều và điện một chiều và mối quan hệ của nó với quang năng mặt trời, xét trên cơ sở lý thuyết và lịch sử.

Cùng tìm hiểu dòng điện DC và AC. Có gì khác biệt?

Trong cuối những năm cuối năm 1870 và đầu 1880, đã xảy ra cuộc tranh luận lớn trong giới khoa học, sự kiện này được gọi là “Cuộc chiến dòng điện”, trong đó Thomas Edison một người kinh doanh và nhà ý tưởng người Mỹ, và Nikolai Tesla là kỹ sư và nhà phát minh người Mỹ gốc Serbia, đã thực thi một cuộc tranh luận để chọn ra mạng lưới mạng lưới mạng lưới mạng lưới mạng lưới mạng lưới mạng lưới mạng lưới mạng lưới mạng lưới mạng lưới mạng lưới mạng lưới mạng lưới mạng lưới mạng lưới mạng lưới mạng lưới mạng lưới mạng lưới mạng lưới mạng lưới mạng lưới hệ thống truyền tải điện tối ưu nhất. Về yếu tố này, trong khi Edison ủng hộ mạnh mẽ hệ thống điện một chiều (DC), thì Tesla lại tin rằng hệ thống điện xoay chiều (AC) là giải pháp tốt nhất.

dòng điện AC và DCdòng điện AC và DC

Như đã thấy trên hình, sự độc lạ giữa giữa 2 dòng điện là cơ bản: dòng điện một chiều dòng điện chạy theo một hướng cố định. Cường độ của nó hoàn toàn hoàn toàn hoàn toàn hoàn toàn hoàn toàn hoàn toàn hoàn toàn hoàn toàn có thể tăng hoặc giảm nhưng không hề biến hóa chiều. Mặt khác, dòng điện xoay chiều như bạn có thể mong đợi vì tên gọi, đổi khác hoặc hòn hòn đảo chiều theo chu kỳ luân hồi (một số lần nhất định mỗi giây), liên tục thay đổi cường độ của nó theo thời gian.

Trong những năm đầu, dòng điện một chiều là tiêu chuẩn ở Mỹ, tuy nhiên có 1 số ít vấn đề trong hoạt động giải trí giải trí giải trí của nó. Thứ nhất, nó không dễ dàng quy đổi sang điện áp cao hơn hoặc thấp hơn, trong khi đó tính năng này có thể đạt được với dòng điện xoay chiều khi sử dụng máy biến áp. Ngoài ra, việc truyền tải nguồn điện một chiều trên một quãng đường dài gây ra tổn thất điện năng cao và làm tăng chi phí.

Dựa trên những điều trên, từ đó dòng điện xoay chiều đã được sử dụng trong hầu hết những ứng dụng phân phối điện trên toàn cầu, ví dụ điển hình như phát điện, truyền tải và phân phối, và vô hiệu dần nguồn điện một chiều chỉ sử dụng hạn chế những ứng dụng điện áp thấp.

Ngày nay, điện của tất cả tất cả chúng ta đang sử dụng chủ yếu được phân phối bởi nguồn điện xoay chiều. Mặc dù, nhiều dự án Bất Động Sản đang thực thi một lần nữa vận dụng những ứng dụng điện một chiều, ví dụ điển hình như năng lượng điện mặt trời và những dự án khác sẽ được đề cập sau trong bài viết này, vậy bạn có tin rằng “Cuộc Chiến Dòng Điện” đã kết thúc?

Tại sao điện mặt trời chỉ tạo ra dòng điện DC ?

Việc phát điện thường thì dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Loại máy phát điện được sử dụng thoáng đãng nhất trên toàn thế giới tận dụng hiện tượng này. Chúng quy đổi năng lượng điện từ đó có thể được sử dụng làm điện xoay chiều, có thể được sử dụng làm điện xoay chiều, ví dụ điển hình như những xí nghiệp sản xuất thủy điện và nhiệt điện, tuabin gió, v.v.

Không giống như ở trên, những tấm pin mặt trời không được tinh chỉnh và điều khiển và tinh chỉnh và tinh chỉnh bởi hoạt động cơ học, mà phản ứng với loại quy đổi năng lượng khác. Chúng trực tiếp biến hóa năng lượng của bức xạ điện từ (biểu thị bằng những photon truyền từ mặt trời) thành điện một chiều bằng cách dịch chuyển những electron từ cấu trúc nguyên tử của vật tư bán dẫn như silicon chuyển trạng thái thụ động của chúng sang dẫn động chủ động. Quá trình này nổi tiếng là các hiệu ứng (PV) quang điện.

Làm cách nào đổi khác dòng điện AC từ hệ thống điện mặt trời?

Để có được nguồn điện AC từ hệ thống điện mặt trời, việc sử dụng một biến tần là điều cần thiết. Ngày nay, hầu hết những thiết bị được thiết kế để chạy bằng điện xoay chiều, ví dụ như động cơ, thiết bị gia dụng, thiết bị điện tử, v.v. Đó là nguyên do tại sao rất có thể muốn có một nguồn điện AC có sẵn từ những tế bào quang điện của chúng ta, cuối cùng cần phải có thiết bị thích hợp để có được nó

Khi nói đến lắp điện mặt trời, có nhiều cách lắp ráp hệ thống và đưa vào vận hành. Tuy nhiên, một sơ đồ cơ bản nhất thường được sử dụng ở hình trên, được tạo thành từ:

  • Tấm năng lượng mặt trời
  • Phụ tải tiêu thụ (Thường là điện xoay chiều)
  • Biến tần quy đổi từ DC sang AC
  • Đồng hồ đo hiệu suất phụ tải tiêu thụ
  • Thiết bị tàng trữ năng lượng cho nguồn điện dự trữ (tùy chọn cho những hệ thống nối lưới)

Tuy nhiên, khoanh vùng phạm vi trong phần này tập trung vào chính sách quy đổi DC-sang-AC

Biến tần Chuyển đổi DC sang AC

Như đã đề cập, biến tần là một thiết bị quan trọng trong sản xuất điện mặt trời, nó thuộc nhóm thiết bị quan trọng liên tục được sử dụng trong những lưới điện ngày này để điều khiển và trấn áp và kiểm soát và kiểm soát và điều chỉnh dòng điện, được gọi là điện tử công suất.

Chức năng chính của bộ biến tần là quy đổi dòng điện một chiều thu được từ những tấm pin thành nguồn điện xoay chiều có thể sử dụng để phân phối năng lượng cho thiết bị điện, quy trình có thể đạt được bằng cách sử dụng những “công tắc đóng mở” để đảo chiều tín hiệu đầu vào DC qua lại với nhau để thu được tín hiệu đầu ra AC phụ hợp tần số và điện áp nơi lắp ráp hệ thống.

Các biến tần tiên phong được tạo ra trong thế kỷ 19 có thiết kế cơ khí. Ngày nay, những “công tắc đóng mở” đảo chiều tín hiệu điện DC được cấu tạo từ những linh phụ kiện bán dẫn và thiết bị điện tử ở trạng thái rắn không có kết cấu chuyển động, được tạo thành từ những vật tư bán dẫn như silicon và gallium arsenide, có đặc điểm là có đặc tính điện tương thích điều khiển dòng điện cung ứng với những điều kiện kèm theo hoạt động nhất định.

Bộ lọc và những thiết bị điện tử khác có thể được sử dụng để làm sạch tín hiệu và định hình dòng điện xoay chiều thành dạng sóng hình sin thuần túy, tăng chất lượng dòng điện và giảm ngân sách bảo dưỡng và vận hành.

Các bộ biến tần văn minh thời nay có thể thực thi những công dụng bổ trợ như giám sát mưu trí của hệ thống được được cho phép dòng theo dõi năng lượng và thông tin hai chiều giữa số giữa nguồn phát và nguồn thu. Điều này cung ứng những kênh liên lạc với những nhà khai thác sử dụng hệ thống mạng lưới điện, trong đó những điều kiện quản trị và quản lý và quản lý và vận hành lưới điện quan trọng sẽ được kiểm soát để điều chỉnh hoạt động của hệ thống PV và tăng cường sự tương tác giữa người sử dụng và mạng lưới điện.

Có thể tận dụng lợi thế của nguồn điện một chiều DC được sản xuất bởi những tấm năng lượng mặt trời không?

Bất kể việc sử dụng thoáng rộng thiết bị AC trong tiêu thụ năng lượng trong nhiều năm sau khi điện được tạo ra, những khuynh hướng công nghệ tiên tiến tiên tiến tiên tiến tiên tiến mới đang tăng dần và những ứng dụng DC đang nhanh gọn Open trong bối cảnh này.

Các ứng dụng DC hiện đại bao gồm điện tử công suất, xe điện, năng lượng tái tạo, tàng trữ năng lượng và hệ thống truyền tải điện áp cao (HVDC). Theo cùng một thứ tự ý tưởng, nhiều người trong số họ đã mang lại hiệu suất cao và ít tốn kém hơn so với những ứng dụng AC, đó là nguyên do tại sao chúng hiện đang được thúc đẩy.

Về mặt năng lượng mặt trời, sự tăng trưởng DC có liên quan nhiều vì đầu ra PV là dòng điện một chiều, sẽ không cần quy đổi sang AC nếu những tải tương thích với dòng điện một chiều. Đồng thời, điều này sẽ tránh được những tổn thất trong quy trình chuyển đổi.

Hệ thống lưới điện thông minh đang có nhiều ứng dụng điện DC và tạo ra một dòng diện mới với mong ước tăng trưởng những công nghệ thay thế, hiệu quả, kinh tế và thân thiện với môi trường về cung cấp điện.

Sự tăng trưởng của các nghành nghề dịch vụ này sẽ rất quan trọng trong những năm tới, hợp nhất cả công nghệ điện AC và DC với các hệ thống năng lượng mặt trời.

So sánh dòng điện DC & AC:

Để bắt đầu, chúng ta chắc chắn sẽ nhận thấy rằng trong 1 số ít trường hợp hệ thống nguồn điện DC, nó có lợi thế là tránh được tổn thất quy đổi từ dòng điện DC sang AC. Điều này cũng làm giảm ngân sách của biến tần hoặc tăng trưởng công nghệ chuyển nguồn nào.

Nhưng thường thì các hệ thống dựa trên dòng điện DC chỉ có thể hoạt động ở dải điện áp thấp như 6v, 12v, 24v, 48v.

Hệ thống điện DC thường dựa trên các điện áp này vì tính sẵn có của thiết bị tàng trữ sẵn có trên thị trường. Vì thiết bị này chỉ có điện áp 6v hoặc 12v, do đó người ta thường chọn hệ thống 6v hoặc hệ thống điện áp 12v-24v-48v.

Hệ thống nguồn điện AC nhu yếu một mạch biến tần bổ trợ để chuyển đổi nguồn điện một chiều thành nguồn xoay chiều 1 pha hoặc 3 pha có thể sử dụng được

Hệ thống điện xoay chiều năng lượng mặt trời chủ yếu có 2 loại:

  • Hệ thống năng lượng mặt trời sử dụng tàng trữ độc lập (Off-Grid) hoặc hòa lưới có tàng trữ (Hybrid): Các hệ thống này chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện xoay chiều nhưng cũng có thêm một ắc quy để hoạt động như một thiết bị lưu trữ.
  • Hệ thống hòa lưới không tàng trữ (On-Grid): Các hệ thống như vậy trực tiếp chuyển đổi theo thời hạn thực cua hệ thống năng lượng mặt trời thành điện xoay chiều, nhưng không có bất kỳ hệ thống lưu trữ nào và do đó không thể lưu trữ năng lượng được tạo ra.

Các thiết bị như đèn LED, quạt hiệu suất nhỏ, v.v. thường có sẵn ở nguồn điện một chiều.

Tuy nhiên, nhiều thiết bị thường thì như máy lạnh, tủ lạnh, vv sử dụng dòng điện một chiều (DC) thì không có sẵn trên thị trường. Do đó, so với các hệ thống yêu cầu hoạt động của các thiết bị hiệu suất lơn như vậy, việc lựa chọn hệ thống điện một chiều bằng năng lượng mặt trời là không khả thi. Nó là thiết yếu để lựa chọn một hệ thống điện xoay AC sau khi chuyển đổi năng lượng mặt trời.

Trong trường hợp hệ thống nguồn điện DC sử dụng điện áp thấp thì có cường độ dòng điện rất cao so với hệ thống công suất lớn. Ví dụ ” Một hệ thống năng lượng mặt trời 10000W hoạt động trên xe buýt 12Vdc, sẽ có cường độ dòng điện tương tự 834 Ampe !!!”

Sẽ gây khó khăn và tốn kém cho quản lý hệ thống điện có cường độ dòng điện cao như vậy. Nó cũng làm tăng chi phí hệ thống cáp, thiết bị đóng cắt và các chi phí khác mà mang lại ít chi phí hiệu quả.

Cũng cần chú ý quan tâm rằng thực tiễn là cáp điện DC đắt hơn so với cáp điện AC có cùng kích thước.

Theo nguyên tắc, hệ thống nguồn điện DC tương thích với hệ thống công suất thấp hoặc sử dụng cho các tải sử dụng nguồn điện một chiều như đèn LED, quạt DC, hệ thống viễn thông, hệ thống bảo vệ catốt, v.v

Trong khi so với các phụ tải công suất lớn thì hệ thống điện xoay chiều chuyển đổi từ năng lượng mặt trời phù hợp hơn, đáng tin cậy và hiệu suất cao về chi phí

Phần kết luận

Mặc dù các ứng dụng AC đã thống trị lĩnh vực điện trong nhiều năm sau khi Tesla giành lợi thế trong đại chiến dòng điện, nhưng đã có nhiều nghiên cứu, thửnghiệm và thực thi các phát triển DC để giải quyết các vấn đề khác nhau mà chắc chắn đã trở nên phổ biến trong các công nghệ hiện đại.

Khi nói đến năng lượng mặt trời, không có câu vấn đáp tuyệt đối nào về việc AC hay DC là tốt nhất để thực hiện. Điều rõ ràng là cả hai hệ thống đều có các ứng dụng riêng của chúng trong các nhánh khác nhau.

Ngày nay, các hệ thống điện ngày càng hiệu quả hơn do sự kết hợp của cả hai ứng dụng điện DC và điện AC, xây dựng các hệ thống năng lượng tái tạo có thể lưu trữ năng lượng (HYBRID), trong đó năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời đóng một vai trò quan trọng và sự phát triển của nó sẽ mang tính quyết định hành động trong những năm tới.

Sự kiện nào quan trọng đối với lợi thế của Nikolai Tesla trong “cuộc chiến dòng điện”?

Một trong những thành tựu quan trọng nhất thôi thúc phát triển hệ thống điện AC trong cung cấp điện là việc cấp bằng bản quyền sáng tạo động cơ nhiều pha cảm ứng điện AC của Tesla bởi công ty Westinghouse Electric, sau đó được thực hiện để lấy điện từ thác Niagara và cung cấp năng lượng cho Buffalo vào năm 1896.

Mô-đun chuyển đổi năng lượng mặt trời điện AC là gì?

Có một loại pin năng lượng mặt trời đang ngày càng phổ biến trong ngành năng lượng mặt trời, được gọi là mô-đun chuyển đổi AC (Micro Inverter)

Các tấm pin này tạo ra nguồn điện xoay chiều ngay sau đầu ra của nó chứ không phải tạo ra điện một chiều và đi từ các tấm pin đến bộ biến tần để chuyển đổi DC thành AC, tính năng có thể thực hiện được bằng cách sử dụng bộ chuyển đổi nhỏ gắn độc lập vào mặt sau của mỗi tấm, đó là sử dụng biến tần công suất thấp

Lợi ích chính của việc sử dụng các Micro Inverter này là đơn giản hóa việc lắp ráp bằng cách vô hiệu biến tần trung tâm, giảm thiểu hệ thống dây điện và giảm chi phí lao động tổng thể. Tuy nhiên, việc đó có thể yêu cầu góp vốn đầu tư bắt đầu cao hơn.

Tôi có thể cấp nguồn cho tải DC bằng tấm pin không?

Câu trả lời là được. Tuy nhiên, để cấp nguồn cho phụ tải điện một chiều với các tấm pin mặt trời, cần phải kết nối các mô-đun với bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời, bộ này sẽ điều chỉnh sự xê dịch điện áp đến từ các tấm pin, cho phép đầu ra DC bảo đảm an toàn và không thay đổi (thường là 5V, 12V, 24V) để sử dụng cho phụ tải một chiều, ví dụ điển hình như đèn LED, thiết bị điện tử và những thứ khác mô-đun với bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời sẽ điều chỉnh sự xê dịch điện áp đến từ các tấm pin, cho phép đầu ra DC an toàn và ổn định (thường là 5V, 12V, 24V) để cắm. Tải một chiều, chẳng hạn như đèn LED, thiết bị điện tử và những thứ khác.

Đánh giá post này

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.