Фотоелектрична система автономного виробництва електроенергії не залежить від електромережі та працює незалежно, широко використовується у віддалених гірських районах, районах без електрики, на островах, базових станціях зв'язку та вуличних ліхтарях та інших сферах застосування, використовуючи фотоелектричну енергію для вирішення потреб мешканців у районах без електрики, з нестабільною та нестабільною електроенергією, у школах або на невеликих заводах для проживання та роботи з електроенергією. Фотоелектрична енергія має такі переваги, як економічність, чистота, захист навколишнього середовища та відсутність шуму, що може частково або повністю замінити дизельне паливо. Функція генерації електроенергії генератора.

1 Класифікація та склад автономних фотоелектричних систем виробництва електроенергії
Фотоелектричні автономні системи виробництва електроенергії зазвичай класифікуються на малі системи постійного струму, малі та середні автономні системи виробництва електроенергії та великі автономні системи виробництва електроенергії. Мала система постійного струму призначена переважно для вирішення найбазовіших потреб в освітленні в районах без електроенергії; мала та середня автономна система призначена переважно для вирішення потреб в електроенергії сімей, шкіл та невеликих заводів; велика автономна система призначена переважно для вирішення потреб в електроенергії цілих сіл та островів, і ця система тепер також належить до категорії мікромережевих систем.
Фотоелектрична автономна система виробництва електроенергії зазвичай складається з фотоелектричних панелей, виготовлених з сонячних модулів, сонячних контролерів, інверторів, акумуляторних батарей, навантажень тощо.
Фотоелектричний масив перетворює сонячну енергію на електрику, коли є світло, та подає живлення на навантаження через сонячний контролер та інвертор (або машину зворотного керування), одночасно заряджаючи акумуляторну батарею; коли немає світла, акумулятор подає живлення на навантаження змінного струму через інвертор.
2 Основне обладнання автономної фотоелектричної системи виробництва електроенергії
01. Модулі
Фотоелектричний модуль є важливою частиною автономної фотоелектричної системи виробництва електроенергії, роль якої полягає в перетворенні енергії сонячного випромінювання на електричну енергію постійного струму. Характеристики опромінення та температурні характеристики – це два основні елементи, що впливають на продуктивність модуля.
02. Інвертор
Інвертор – це пристрій, який перетворює постійний струм (DC) на змінний струм (AC) для задоволення потреб у потужності змінних навантажень.
За формою вихідного сигналу інвертори можна розділити на прямокутні, ступінчасті та синусоїдальні. Синусоїдальні інвертори характеризуються високою ефективністю, низьким рівнем гармонік, можуть застосовуватися для всіх типів навантажень та мають високу вантажопідйомність для індуктивних або ємнісних навантажень.
03. Контролер
Основна функція фотоелектричного контролера полягає в регулюванні та управлінні потужністю постійного струму, що випромінюється фотоелектричними модулями, а також в інтелектуальному управлінні зарядкою та розрядкою акумулятора. Автономні системи необхідно налаштовувати відповідно до рівня напруги постійного струму системи та потужності системи з відповідними характеристиками фотоелектричного контролера. Фотоелектричні контролери поділяються на ШІМ-тип та MPPT-тип, зазвичай доступні з різними рівнями напруги постійного струму 12 В, 24 В та 48 В.
04. Акумулятор
Акумулятор є пристроєм накопичення енергії в системі виробництва електроенергії, і його роль полягає в накопиченні електричної енергії, що випромінюється фотоелектричним модулем, для живлення навантаження під час споживання електроенергії.
05. Моніторинг
3 принципи проектування та вибору деталей системи: забезпечити, щоб навантаження відповідало вимогам щодо електроенергії, з мінімальною кількістю фотоелектричних модулів та ємністю акумуляторів, щоб мінімізувати інвестиції.
01. Конструкція фотоелектричного модуля
Довідкова формула: P0 = (P × t × Q) / (η1 × T) формула: P0 – пікова потужність модуля сонячних елементів, одиниця Вт; P – потужність навантаження, одиниця Вт; t – добова кількість годин споживання електроенергії навантаженням, одиниця Гн; η1 – коефіцієнт корисної дії системи; T – місцева середньодобова кількість пікових годин сонячного освітлення, одиниця Гн – коефіцієнт надлишку безперервного хмарного періоду (зазвичай від 1,2 до 2)
02, Конструкція фотоелектричного контролера
Довідкова формула: I = P0 / V
Де: I – струм керування фотоелектричним контролером, одиниця вимірювання A; P0 – пікова потужність модуля сонячних елементів, одиниця вимірювання Wp; V – номінальна напруга акумуляторної батареї, одиниця вимірювання V ★ Примітка: У високогірних районах фотоелектричний контролер повинен мати певний запас продуктивності та зменшувати використовувану потужність.
03. Автономний інвертор
Довідкова формула: Pn=(P*Q)/Cosθ У формулі: Pn – потужність інвертора, одиниця ВА; P – потужність навантаження, одиниця Вт; Cosθ – коефіцієнт потужності інвертора (зазвичай 0,8); Q – коефіцієнт запасу, необхідний для інвертора (зазвичай вибирається від 1 до 5). ★Примітка: a. Різні навантаження (резистивні, індуктивні, ємнісні) мають різні пускові струми та різні коефіцієнти запасу. b. У високогірних районах інвертору необхідно збільшити певний запас та зменшити потужність для використання.
04. Свинцево-кислотний акумулятор
Довідкова формула: C = P × t × T / (V × K × η2) формула: C – ємність акумуляторної батареї, одиниця Аг; P – потужність навантаження, одиниця Вт; t – добове споживання електроенергії навантаженням, одиниця Гн; V – номінальна напруга акумуляторної батареї, одиниця В; K – коефіцієнт розряду акумулятора, враховуючи ефективність акумулятора, глибину розряду, температуру навколишнього середовища та фактори впливу, зазвичай приймається від 0,4 до 0,7; η2 – ефективність інвертора; T – кількість послідовних хмарних днів.
04. Літій-іонний акумулятор
Довідкова формула: C = P × t × T / (K × η2)
Де: C – ємність акумуляторної батареї, одиниця кВт⋅год; P – потужність навантаження, одиниця Вт; t – кількість годин електроенергії, що використовується навантаженням на день, одиниця Н; K – коефіцієнт розряду акумулятора, враховуючи ефективність акумулятора, глибину розряду, температуру навколишнього середовища та фактори впливу, зазвичай приймається за 0,8–0,9; η2 – ефективність інвертора; T – кількість послідовних хмарних днів. Розрахунковий варіант
Існуючому клієнту потрібно спроектувати фотоелектричну систему виробництва електроенергії, при цьому місцевий середньодобовий піковий показник сонячного освітлення враховується як 3 години, потужність усіх люмінесцентних ламп становить близько 5 кВт, і вони використовуються протягом 4 годин на день, а свинцево-кислотні акумулятори розраховуються виходячи з 2 днів безперервної хмарності. Розрахуйте конфігурацію цієї системи.