5125071092

1. Wstęp

Fotowoltaiczny system zasilania (system PV) wytwarza energię elektryczną dzięki zjawisku konwersji energii słonecznej w półprzewodnikowych ogniwach fo-towoltaicznych. Systemy PV zbudowane są z generatora fotowoltaicznego, oraz urządzeń kondycjonujących energię elektryczną, takich jak bank baterii i przetworniki napięcia typu DC/DC lub DC/AC. Fotowoltaiczne systemy zasilania znajdują zastosowanie głównie jako systemy wolnostojące lub dołączone do sieci elektroenergetycznej .

W ostatnich kilkunastu latach nastąpił gwałtowny rozwój przemysłu związanego z fotowoltaiką. Sprawność systemów fotowoltaicznych wzrosła, zaś ich cena zmalała. W wielu państwach wdrożono programy, mające na celu zwiększenie udziału energii odnawialnej w bilansie energetycznym kraju.

Systemy fotowoltaiczne średniej skali są atrakcyjnym źródłem energii odnawialnej. Produkcja energii w takich systemach realizowana jest zazwyczaj w miejscu jej wykorzystania, dzięki czemu straty związane z przesyłem są minimalne. Coraz powszechniej wykorzystywane są technologie architektoniczne integrujące panele fotowoltaiczne z budownictwem, czego przykładem są dachy zbudowane w całości z modułów PV.

Wykorzystanie energii fotowoltaicznej jest korzystne głównie ze względu na redukcję zanieczyszczenia atmosfery. Pomimo wysokich kosztów inwestycji, instalowanie systemów PV jest w wielu przypadkach opłacalne. Szeroki obszar zastosowań fotowoltaiki jest związany z systemami wolnostojącymi (autonomicznymi), instalowanymi w miejscach, gdzie energia z sieci jest niedostępna. Systemy tego typu obejmują na przykład generację energii na potrzeby gospodarstwa domowego, systemy zasilania odległych telekomunikacyjnych stacji przekaźnikowych, wolnostojące systemy monitoringu lub systemy alarmowe.

W celu analizy i optymalizacji działania systemów PV tworzy się ich modele matematyczne. 4Systemy fotowoltaiczne mają budowę modułową. Model symulacyjny systemu autonomicznego zazwyczaj uwzględnia blok generatora PV, bank baterii, oraz blok konwerterów i regulatorów energii. Modele symulacyjne systemów PV można sklasyfikować zgodnie z ich przeznaczeniem, jako modele logistyczne lub modele dynamiczne [23].