O sistema de geração de energia fotovoltaica fora da rede não depende da rede elétrica e opera de forma independente, sendo amplamente utilizado em áreas montanhosas remotas, áreas sem eletricidade, ilhas, estações base de comunicação e postes de luz e outras aplicações, usando a geração de energia fotovoltaica para resolver as necessidades de moradores em áreas sem eletricidade, falta de eletricidade e eletricidade instável, escolas ou pequenas fábricas para viver e trabalhar com eletricidade, geração de energia fotovoltaica com as vantagens de economia, limpeza, proteção ambiental, nenhum ruído pode substituir parcialmente ou completamente o diesel A função de geração de energia do gerador.

1 Classificação e composição do sistema de geração de energia fotovoltaica off-grid
Os sistemas fotovoltaicos de geração de energia off-grid são geralmente classificados em sistemas de corrente contínua de pequeno porte, sistemas de geração de energia off-grid de pequeno e médio porte e sistemas de geração de energia off-grid de grande porte. Os sistemas de corrente contínua de pequeno porte atendem principalmente às necessidades básicas de iluminação em áreas sem eletricidade; os sistemas off-grid de pequeno e médio porte atendem principalmente às necessidades de eletricidade de famílias, escolas e pequenas fábricas; e os sistemas off-grid de grande porte atendem principalmente às necessidades de eletricidade de vilas e ilhas inteiras, e agora também se enquadram na categoria de sistemas de microrrede.
O sistema de geração de energia fotovoltaica off-grid é geralmente composto por painéis fotovoltaicos feitos de módulos solares, controladores solares, inversores, bancos de baterias, cargas, etc.
O conjunto fotovoltaico converte energia solar em eletricidade quando há luz e fornece energia à carga por meio do controlador solar e do inversor (ou máquina de controle inverso), enquanto carrega a bateria; quando não há luz, a bateria fornece energia à carga CA por meio do inversor.
2 principais equipamentos do sistema de geração de energia fotovoltaica off-grid
01. Módulos
O módulo fotovoltaico é uma parte importante do sistema de geração de energia fotovoltaica off-grid, cuja função é converter a energia da radiação solar em energia elétrica CC. As características de irradiação e as características de temperatura são os dois principais elementos que afetam o desempenho do módulo.
02、Inversor
Inversor é um dispositivo que converte corrente contínua (CC) em corrente alternada (CA) para atender às necessidades de energia de cargas CA.
De acordo com a forma de onda de saída, os inversores podem ser divididos em inversores de onda quadrada, inversores de onda escalonada e inversores de onda senoidal. Os inversores de onda senoidal são caracterizados por alta eficiência, baixos harmônicos, podem ser aplicados a todos os tipos de cargas e possuem forte capacidade de carga para cargas indutivas ou capacitivas.
03、Controlador
A principal função do controlador fotovoltaico é regular e controlar a potência CC emitida pelos módulos fotovoltaicos e gerenciar o carregamento e o descarregamento da bateria de forma inteligente. Os sistemas off-grid precisam ser configurados de acordo com o nível de tensão CC e a capacidade de potência do sistema, com as especificações apropriadas do controlador fotovoltaico. O controlador fotovoltaico é dividido em tipo PWM e tipo MPPT, comumente disponíveis em diferentes níveis de tensão: CC 12 V, 24 V e 48 V.
04、Bateria
A bateria é o dispositivo de armazenamento de energia do sistema de geração de energia e sua função é armazenar a energia elétrica emitida pelo módulo fotovoltaico para fornecer energia à carga durante o consumo de energia.
05、Monitoramento
3 detalhes de projeto e seleção do sistema princípios de projeto: garantir que a carga precise atender à premissa de eletricidade, com um mínimo de módulos fotovoltaicos e capacidade de bateria, a fim de minimizar o investimento.
01、Projeto de módulo fotovoltaico
Fórmula de referência: P0 = (P × t × Q) / (η1 × T) fórmula: P0 – a potência de pico do módulo de célula solar, unidade Wp; P – a potência da carga, unidade W; t – - as horas diárias de consumo de eletricidade da carga, unidade H; η1 - é a eficiência do sistema; T - a média local de horas de sol de pico diárias, unidade HQ- – fator de excedente do período nublado contínuo (geralmente 1,2 a 2)
02, Projeto do controlador fotovoltaico
Fórmula de referência: I = P0 / V
Onde: I – corrente de controle do controlador PV, unidade A; P0 – potência de pico do módulo da célula solar, unidade Wp; V – tensão nominal da bateria, unidade V ★ Observação: em áreas de alta altitude, o controlador PV precisa ampliar uma certa margem e reduzir a capacidade de uso.
03、Inversor off-grid
Fórmula de referência: Pn=(P*Q)/Cosθ Na fórmula: Pn – capacidade do inversor, unidade VA; P – potência da carga, unidade W; Cosθ – fator de potência do inversor (geralmente 0,8); Q – fator de margem necessário para o inversor (geralmente escolhido de 1 a 5). ★Observação: a. Cargas diferentes (resistivas, indutivas, capacitivas) têm diferentes correntes de partida e fatores de margem. b. Em áreas de alta altitude, o inversor precisa ampliar uma certa margem e reduzir a capacidade de uso.
04、Bateria de chumbo-ácido
Fórmula de referência: C = P × t × T / (V × K × η2) fórmula: C – a capacidade da bateria, unidade Ah; P – a potência da carga, unidade W; t – as horas diárias de consumo de eletricidade da carga, unidade H; V – a tensão nominal da bateria, unidade V; K – o coeficiente de descarga da bateria, levando em consideração a eficiência da bateria, a profundidade da descarga, a temperatura ambiente e os fatores de influência, geralmente considerados como 0,4 a 0,7; η2 – eficiência do inversor; T – o número de dias nublados consecutivos.
04、Bateria de íons de lítio
Fórmula de referência: C = P × t × T / (K × η2)
Onde: C – capacidade da bateria, unidade kWh; P – potência da carga, unidade W; t – número de horas de energia elétrica consumidas pela carga por dia, unidade H; K – coeficiente de descarga da bateria, considerando a eficiência da bateria, a profundidade da descarga, a temperatura ambiente e os fatores de influência, geralmente considerado entre 0,8 e 0,9; η² – eficiência do inversor; T – número de dias nublados consecutivos. Caso de Projeto
Um cliente precisa projetar um sistema de geração de energia fotovoltaica. A média local de pico de horas de sol diário é considerada de acordo com 3 horas, a potência de todas as lâmpadas fluorescentes é próxima de 5 kW e elas são usadas por 4 horas por dia, e as baterias de chumbo-ácido são calculadas de acordo com 2 dias de céu nublado contínuo. Calcule a configuração deste sistema.