Kokie yra saulės energijos sistemų tipai?

Saulės energijos sistemos klasifikuojamos pagal tai, kaip jos jungiasi prie komunalinių tinklų ir kaip naudojama elektros energija. Yra keturi pagrindiniai tipai:tinklo prijungtos sistemos, ne tinklo sistemos, hibridinės sistemos ir grynos nuolatinės srovės sistemos.

Visi keturi naudoja iš esmės tas pačias saulės baterijas. Skiriasi tai, ar yra tinklo jungtis, ar yra baterija ir ar maitinimas tiekiamas kaip kintamoji ar nuolatinė srovė. Kuris iš jų jums tinka, priklauso nuo to, ar tinklas yra ten, kur esate, kokia elektros kaina ir kiek pakenktų elektros energijos tiekimo nutraukimas.
 

Pirmiausia pateikiamas gretutinis palyginimas, po to atidžiau pažvelgta į kiekvieną tipą.
 

1. Su tinklu susietos saulės energijos sistemos: tiekkite elektrą tiesiai į tinklą

Kaip tai veikia

Dienos metu plokštės gamina nuolatinę elektros energiją. Prie tinklo prijungtas keitiklis konvertuoja jį į kintamąją srovę, atitinkančią tinklo dažnį ir fazę. Energija pirmiausia tiekia jūsų pačių apkrovas, o bet koks perteklius parduodamas į tinklą. Naktį arba apsiniaukusiomis dienomis, kai plokštės negali patenkinti jūsų poreikio, jūs perkate elektros energiją iš tinklo. Jokia baterija nėra įtraukta.

Iš ko jis susideda

Saulės baterijos ir montavimo konstrukcija:plokštės saulės šviesą paverčia elektra, o tvirtinimo konstrukcija nustato pasvirimo kampą ir atsparumą vėjui.

Prie tinklo prijungtas keitiklis:sistemos širdis. Jis atlieka maksimalaus galios taško sekimą (MPPT), konvertuoja nuolatinę srovę į kintamąją srovę ir užtikrina tinklo sujungimo apsaugą.

DC pusės apsauga:Nuolatinės srovės kabeliai, nuolatinės srovės jungikliai ir kombainerio dėžutė (mažose styginių tipo sistemose kombainerio dėžutė dažnai nėra).

AC paskirstymo dėžutė:yra grandinės pertraukikliai ir apsaugos nuo viršįtampių įtaisas.

Matuoklis:kartos skaitiklis arba dvikryptis skaitiklis, naudojamas atsiskaityti už eksportuojamą į tinklą elektros energiją.

Apsauga nuo žaibo, įžeminimas ir stebėjimas:jie saugo sistemą ir leidžia nuotoliniu būdu patikrinti generavimo duomenis.

Kur tinka

Geriausiai veikia ten, kur dienos metu sunaudojama daug elektros energijos, o tinklas yra stabilus: savarankiškai pastatyti namai ir vilos su naudingu stogo plotu bei gamyklos, sandėliai, prekybos centrai ir mokyklos, veikiančios dieną. Jis turi mažiausią investiciją ir paprasčiausią struktūrą ir yra didžiausias instaliuotas pajėgumas visame pasaulyje.

Pavyzdžiai ir rekomendacijos

Savarankiškai pastatytas kaimo namas:su maždaug 60–80 kvadratinių metrų stogo ploto galite įrengti apie 8–10 kW galią. Pasirinkite vienfazį arba trifazį styginį keitiklį. Metinis generavimas priklauso nuo vietos saulės spindulių, todėl įvertinkite jį naudodami vietinius švitinimo duomenis.

Gamyklos pastatas:didelis stogas ir didelė dienos apkrova tinka 300 kW–1 MW sistemai, daugiausia naudojamai savo reikmėms, o perteklius eksportuojamas į tinklą. Atsipirkimas paprastai yra trumpesnis nei gyvenamųjų sistemų.

Reikia atsiminti vieną dalyką

Su tinkleliu susieta sistema automatiškai išsijungia, kai tinklelis nusileidžia (apsauga nuo išskyrimo). Tai reiškia, kad namas su prijungta prie tinklo sistema vis tiek neturi elektros energijos tiekimo nutraukimo metu.
 

2. Ne tinklo saulės sistemos: visiškai nepriklausomos nuo tinklo

Kaip tai veikia

Maitinimas iš skydelių pirmiausia įkrauna akumuliatorių. Kai apkrovos naudoja energiją, baterija jas tiekia per keitiklį. Sistema yra savarankiška ir nėra prijungta prie komunalinio tinklo.

Iš ko jis susideda

Saulės baterijos ir montavimo konstrukcija

Saulės įkrovos valdiklis:įkrauna bateriją ir ją apsaugo, dažniausiai MPPT tipo.

Baterijos bankas:Naudojami ličio geležies fosfato, švino-anglies ir geliniai švino-rūgštiniai akumuliatoriai. Baterijos talpa lemia, kiek laiko sistema gali veikti be saulės.

Atjungtas nuo tinklo keitiklis:konvertuoja akumuliatoriaus nuolatinę srovę į kintamą. Daugelis gaminių sujungia valdiklį ir keitiklį į vieną įrenginį.

Paskirstymo ir apsaugos įranga

Atsarginės kopijos generatorius (pasirinktinai):papildomas šaltinis ilgai debesuoto ar lietingo oro metu.

Kur tinka

Vietos, kuriose nėra tinklo arba kur prisijungimas prie tinklo kainuoja per daug: salos, ganyklos, pasienio postai, kalnų namai, nuotolinės tyrimų stotys ir telekomunikacijų bazinės stotys.

Pavyzdžiai ir rekomendacijos

Herderio namai:per dieną suvartojant apie 5–8 kWh, sumontavus apie 3 kW plokščių, apie 10 kWh baterijos saugyklą ir 3 kW neprijungusį „viskas viename“ įrenginį galima valdyti šaldytuvą, televizorių ir apšvietimą. Paskirstykite didelės galios prietaisų naudojimą.

Patarimas dėl dydžio:Padidinkite akumuliatoriaus dydį pagal debesuotomis dienomis iš eilės, kurią norite padengti. Rezervuokite 2–3 dienas, kaip taisyklė, ir daugiau, kai saulė yra nepatikima.

Didžioji dalis ne tinklo sistemos išlaidų tenka akumuliatoriui. Baterijos veikimo trukmė turi didelę įtaką bendrai kainai, todėl nevertinkite vien tik pagal išankstinę kainą.
 

3. Hibridinės saulės sistemos: prie tinklo prijungta plius saugykla su tinklo maitinimu ir atsargine kopija

Pramonėje šis tipas dažniau vadinamas ahibridinė tinklelio sistemaarba aSaulės plius saugojimo hibridinė sistema. Jis prideda prie tinklo prijungtos sistemos bateriją, todėl gali sąveikauti su tinklu ir pati tiekti maitinimą pertrūkio metu.

Kaip tai veikia

Dienos generavimas pirmiausia aptarnauja krovinius. Perteklinė galia įkrauna akumuliatorių, o kai akumuliatorius pilnas, likusi dalis eksportuojama į tinklą. Naktį apkrovos semiasi iš akumuliatoriaus, o kai akumuliatorius išsikrauna, iš tinklo. Kai tinklelis susilpnėja, sistema persijungia į išjungtą tinklo režimą ir per atsarginį prievadą nuolat maitina kritines apkrovas.

Iš ko jis susideda

Saulės baterijos ir montavimo konstrukcija

Hibridinis keitiklis:viename įrenginyje sujungia tinklinio keitiklio ir akumuliatoriaus keitiklio funkcijas. Tai yra pagrindinė įranga, kuri išskiria šią sistemą iš dviejų ankstesnių.

Energijos kaupimo baterija:Šiuo metu gyvenamosiose sistemose daugiausia naudojamas ličio geležies fosfatas.

Išmanusis skaitiklis arba srovės transformatorius:Matuoja namų ūkių suvartojimą ir į tinklą bei iš jo patenkančią energiją, kurią sistema naudoja nuspręsdama, kada įkrauti ir iškrauti.

Energijos valdymo sistema (EMS):nustato veiklos strategijas, tokias kaip įkrovimas ir iškrovimas pagal naudojimo laiko elektros kainas.

Atsarginės kopijos įkėlimo skydelis:kritinės apkrovos, tokios kaip šaldytuvas, apšvietimas ir tinklo įranga, prijungiamos prie atsarginio prievado.

Kur tinka

Sritys, kuriose dažnai nutrūksta arba yra nestabilus tinklas

Vietos, kuriose didelis skirtumas tarp piko ir ne piko elektros kainų, kur galite įkrauti, kai elektra pigi, ir išsikrauti, kai brangu

Vartotojai, kurie jautrūs elektros energijos tiekimo sutrikimams: namų biurai, gyvulių fermos, šaldymo sandėliai ir nedidelės klinikos

Pavyzdžiai ir rekomendacijos

Vilos namų ūkis:8–10 kW plokščių su 10–20 kWh akumuliatoriaus saugykla. Prijunkite šaldytuvą, apšvietimą, maršrutizatorių ir kai kuriuos lizdus prie atsarginio prievado. Ar galima įtraukti sunkias apkrovas, pvz., oro kondicionierius, priklauso nuo keitiklio atsarginės išėjimo galios.

Gyvulių ūkis:įrengti tinklelį susietą sistemą su saugykla, kad vėdinimo, šildymo ir geriamojo vandens įranga veiktų pertraukos metu.

Hibridinė sistema kainuoja daugiau nei sujungta į tinklą. Už papildomus pinigus įgyjamos dvi galimybės: atsarginė maitinimas pertrūkių metu ir kainų arbitražas. Ar tai atsipirks, priklauso nuo to, kaip dažnai nutrūksta vietoje, ir nuo jūsų elektros tarifo.
 

4. Grynos nuolatinės srovės saulės sistemos: nuolatinė srovė be inversijos

Kaip tai veikia

Nuolatinės srovės elektros energija iš plokščių nėra konvertuojama į kintamą. Jis eina tiesiai į nuolatinės srovės apkrovas. Kai kuriose sistemose yra akumuliatorius ir valdiklis, o kai kuriose iš viso nėra: kai šviečia saulė, apkrova veikia, o kai ji neveikia, apkrova sustoja.

Iš ko jis susideda

Saulės baterijos

DC valdiklis(reikia tik sistemose su baterija)

Baterija(neprivaloma)

DC apkrovos:LED lemputės, nuolatinės srovės vandens siurbliai, nuolatinės srovės ventiliatoriai, kameros ir panaši įranga

Be keitiklio konstrukcija yra pati paprasčiausia iš keturių, ir yra vienu konversijos žingsniu mažiau, kai prarandama energija.

Kur tinka

Vietos, kur pati apkrova yra nuolatinė srovė, maitinimas nedidelis, o įranga išsklaidyta: saulės gatvių šviestuvai, sodo šviestuvai, saulės vandens siurbliai, ūkių drėkinimas, šviesoforai ir stebėjimo įranga bei smulkūs ryšio įrenginiai.

Pavyzdžiai ir rekomendacijos

Saulės gatvių šviesa:dažna konfigūracija – kelių dešimčių vatų skydas, ličio baterija ir valdiklis. Naktį šviesa įsijungia automatiškai ir nereikia laidų.

Saulės vandens siurblys:plokštės tiesiogiai varo nuolatinės srovės siurblį. Kuo stipresnė saulė dieną, tuo daugiau vandens pumpuojama į rezervuarą vėlesniam naudojimui. Galite nenaudoti akumuliatoriaus ir sutaupyti didelių išlaidų.

Jo ribos yra aiškios. Jis negali tiesiogiai maitinti įprastų buitinių kintamosios srovės prietaisų, o galios lygis negali būti labai didelis.

5. Kaip pasirinkti iš keturių sistemų

Atlikite šiuos klausimus eilės tvarka:

Ar yra tinklelis?Jei ne, rinkitės neprijungtą prie tinklo arba gryną DC. Jei taip, pereikite prie kito klausimo.

Kiek pakenktų gedimas?Jei daug, rinkitės hibridinę sistemą. Jei nėra daug, rinkitės tinklelį.

Ar jūsų kroviniai yra kintamosios srovės prietaisai ar nuolatinės srovės apkrovos?Jei reikia maitinti tik nuolatinės srovės apkrovas, tokias kaip gatvių žibintai ar siurbliai, pakanka grynos nuolatinės srovės.

Koks jūsų biudžetas?Esant tokiai pat saulės energijos galiai, tinklelis yra pigiausias. Hibridinės ir išjungtos sistemos padidina baterijų kainą.

DUK

Kl .: Kodėl su tinklu susieta sistema neveikia elektros energijos tiekimo nutraukimo metu?Kadangi inverteris turi apsaugą nuo išskyrimo. Jei sistema ir toliau tiektų maitinimą į neveikiantį tinklą, tai keltų pavojų komunalinių paslaugų darbuotojams, atliekantiems remontą, todėl ji turi atsijungti automatiškai. Jei norite elektros energijos pertrūkių metu, rinkitės hibridinę sistemą.

Kl.: Ar iš tinklo neprijungtą sistemą vėliau galima paversti hibridine?Taip, bet tai priklauso nuo esamos įrangos. Jei originalioje sistemoje naudojamas išjungtas keitiklis, paprastai jį reikia pakeisti hibridiniu keitikliu. Plokštes ir tvirtinimo konstrukciją paprastai galima naudoti pakartotinai.

Kl.: Ar gryna nuolatinės srovės sistema yra efektyvesnė energijai nei kintamosios srovės sistema?Jis praranda mažiau energijos, nes nėra inversijos žingsnio, bet tik tuo atveju, jei apkrova jau yra nuolatinės srovės įrenginys. Nuolatinės srovės prietaisų pirkimas, norint sutaupyti konversijos nuostolių, paprastai kainuoja daugiau, nei sutaupo.

Kl .: Kuris tipas yra geriausias namas?Jei tinklas yra stabilus, o kas nors dieną naudojasi elektra, geriausia vertė yra susietas su tinklu. Jei gedimai yra dažni arba skirtumas tarp piko ir ne piko kainų yra didelis, apsvarstykite hibridinę sistemą. Atsipirkimas priklauso nuo vietinių elektros kainų, skatinamosios politikos ir faktinio naudojimo, todėl teiraukitės kvalifikuoto vietinio montuotojo, kad jis pateiktų sąmatą.