یک راهنمای کامل برای 4 نوع سیستم فتوولتائیک خورشیدی

فکر می کنید خورشیدی بروید اما مطمئن نیستید که کدام سیستم متناسب با نیازهای شما است؟این که آیا شما به شبکه وصل شده اید ، در مسیر مورد ضرب و شتم زندگی می کنید ، یا به دنبال تهیه نسخه پشتیبان در هنگام خاموشی هستید ، درک چهار نوع اصلیسیستم های فتوولتائیک خورشیدیکلیدی است در این مقاله یک مرور کلی از چهار نوع اصلی سیستم های خورشیدی فتوولتائیک در شبکه ، خارج از شبکه ، ترکیبی و میکروگرید ارائه شده است.

 

"تولید برق فتوولتائیک خورشیدی" اصطلاحی است که شامل عبارات مختلفی از جمله سیستم های PV خورشیدی و سیستم های خورشیدی فتوولتائیک است. در هسته آن ، به فناوری تبدیل مستقیم نور خورشید به برق اشاره دارد. این فرآیند مبتنی بر اثر فتوولتائیک در رابط نیمه هادی است ، جایی که فوتون ها به یک ماده نیمه هادی تبدیل می شوند و الکترون های را تحریک می کنند و جریان الکتریکی را تولید می کنند. از آنجا که این تبدیل هر مرحله حرارتی را دور می زند ، بهره وری انرژی بالایی را ارائه می دهد.

 

 

بر اساس برنامه های فعلی بازار و سناریوهای مختلف استفاده ، سیستم های انرژی PV خورشیدی به طور کلی می توانند به چهار نوع اصلی طبقه بندی شوند:

• سیستم های شبکه
• سیستم های خارج از شبکه
• سیستم های هیبریدی (روشن\/خارج از شبکه با ذخیره انرژی)
• سیستم های میکروگرید با منابع انرژی مختلط

 

1. تفاوت بین سیستم های فتوولتائیک خورشیدی خارج از شبکه و شبکه

تفاوت اصلی در این است که آیا سیستم به شبکه قدرت خارجی متکی است یا خیر.

 

سیستم های PV On-Grid (شبکه گره خورده) به شبکه عمومی بستگی دارند و به طور معمول در دو حالت کار می کنند: "خودبردی با مازاد تغذیه شده به شبکه" یا "صادرات کامل به شبکه". با این حال ، آنها به دلیل مقررات ایمنی شبکه در حین قطع برق کار نمی کنند.

 

سیستم های PV خارج از شبکه به طور مستقل از شبکه کار می کنند و با استفاده از حالت هایی مانند "ذخیره و استفاده همزمان" یا "ابتدا ذخیره می شوند ، بعداً استفاده کنید". این سیستم ها تحت تأثیر خاموشی قرار نمی گیرند و حتی در صورت پایین آمدن شبکه می توانند قدرت را تأمین کنند.

 

2. مؤلفه ها و اصل کار سیستم های خورشیدی در شبکه

اجزای اصلی:

• پانل های PV
• اینورتر شبکه
• بارهای برقی
• متر دو طرفه
• کابینت اتصال شبکه
• شبکه ابزاری

 

اصل کار:

پانل های خورشیدی برق DC را تولید می کنند که توسط اینورتر به قدرت AC تبدیل می شود. این برق برای تأمین بارهای خانگی استفاده می شود و هرگونه مازاد را می توان در شبکه تغذیه کرد ، اغلب در ازای اعتبار یا جبران خسارت.

 

 

 

ویژگی های کلیدی:

• متصل به شبکه ابزار: انرژی می تواند جزئی یا کاملاً صادر شود.
• در هنگام قطع شبکه به دلیل حفاظت از ضد مناطق مورد نیاز شرکت های ابزار.
• در شب ، برق از شبکه کشیده می شود.
• بدون ذخیره انرژی (بدون پشتیبان گیری باتری).

 

3. مؤلفه ها و اصل کار سیستم های فتوولتائیک خورشیدی خارج از شبکه

به عنوان همتای سیستم های گره خورده ، سیستم های PV خارج از شبکه به طور مستقل کار می کنند. اینها به طور معمول شامل:

• پانل های PV
• اینورتر خارج از شبکه
• انباره باتری
• بارهای برقی

 

برخی از سیستم های مدرن اینورتر و باتری را در یک واحد همه در یک ادغام می کنند. سیستم های خارج از شبکه برای مناطق دور افتاده ، روستاهای خارج از شبکه ، جزایر ، ایستگاه های مخابراتی و چراغ های خیابان خورشیدی ایده آل هستند.

 

 

 

اصل کار:

در ساعات تابش آفتاب ، سیستم انرژی خورشیدی را به برق تبدیل می کند تا بارهای برق یا باتری ها را از طریق اینورتر خارج از شبکه شارژ کند.

در صورت عدم وجود نور خورشید (به عنوان مثال ، شب یا در هوای ابری) ، سیستم انرژی را از ذخیره باتری بیرون می کشد. برخی از سیستم ها همچنین به ورودی شبکه اجازه می دهند تا در صورت لزوم باتری را شارژ کنند.

 

ویژگی های کلیدی:

• کاملاً مستقل از شبکه برق ؛ تا زمانی که نور خورشید کافی باشد کار می کند.
• برای اطمینان از منبع تغذیه در طول شب یا هوای بد نیاز به ذخیره باتری دارد.
• می تواند بدون پانل های خورشیدی ، با استفاده از شبکه یا ژنراتور برای شارژ باتری ها کار کند.

 

4. مؤلفه ها و اصل کار هیبرید (روشن\/خارج از شبکه با ذخیره سازی) سیستم های فتوولتائیک خورشیدی

یک سیستم PV ترکیبی به طور معمول شامل موارد زیر است:

 

• پانل های PV
• اینورتر ترکیبی (از هر دو حالت در شبکه و خارج از شبکه پشتیبانی می کند)
• انباره باتری
• بارهای برقی
• راه حل های پیشرفته اکنون برای راحتی و عملکرد بیشتر ، اینورتر و باتری ترکیبی را در یک واحد واحد ادغام می کند.

 

سیستم های ترکیبی برای:

• مناطقی با قطع برق مکرر
• مکانهایی که انرژی خورشیدی مازاد نمی تواند به شبکه صادر شود
• شرایطی که قیمت برق خود مصرف بیشتر از تعرفه های تغذیه است
• سناریوها با قیمت گذاری برق در زمان استفاده ، که در آن اوج برق گران است

 

اصل کار:

در ساعات نور روز ، از انرژی خورشیدی برای تأمین مستقیم بارهای محلی از طریق اینورتر هیبریدی استفاده می شود. هرگونه برق اضافی در باتری ذخیره می شود.

 

در شب ، سیستم انرژی ذخیره شده را برای تأمین بارها تخلیه می کند. کاربران همچنین می توانند زمان شارژ و تخلیه را برای استفاده از نرخ برق خارج از اوج پایین برنامه ریزی کنند.

 

هنگامی که قطع شبکه رخ می دهد ، سیستم به طور خودکار به حالت خارج از شبکه تغییر می یابد و از منبع تغذیه بدون وقفه اطمینان می دهد.

 

ویژگی های کلیدی:

• مزایای هر دو سیستم شبکه و خارج از شبکه را با هم ترکیب می کند: عملیات شبکه گره خورده با پشتیبان گیری در هنگام خاموشی
• برای عملکرد در سناریوهای خارج از شبکه نیاز به باتری دارد
• می تواند بدون پانل های PV کار کند ، با استفاده از برق برای شارژ باتری برای اصلاح اوج یا قدرت پشتیبان گیری

 

5. مؤلفه ها و اصل کار سیستم های میکروگرید

میکروگرید یک شبکه برق موضعی است که از:

 

• منابع انرژی توزیع شده (به عنوان مثال ، خورشیدی ، باد ، دیزل)
• بارها (مسکونی ، تجاری ، صنعتی)
• سیستم های ذخیره انرژی
• سیستم کنترل و مدیریت متمرکز

 

 

میکروگریدها انرژی توزیع شده را به برق قابل استفاده نزدیک به نقطه مصرف ، افزایش کارایی و کاهش تلفات انتقال تبدیل می کنند.

 

سیستم های میکروگرید شبکه های هوشمند و خودمختار هستند که قادر به کنترل خود ، حفاظت و مدیریت انرژی هستند.

 

آنها می توانند یا به شبکه اصلی یا در حالت جزیره (خارج از شبکه) متصل شوند و چالش ادغام منابع انرژی توزیع شده و تجدید پذیر را در مقیاس حل کنند.

 

آنها نمایانگر آینده توزیع برق فعال و هوشمند هستند ، به ویژه در مواردی که انواع منابع انرژی و بارهای لازم برای مدیریت کارآمد هستند.

 

جدول خلاصه: مقایسه چهار نوع سیستم PV

نوع سیستم	وابستگی شبکه	ذخیره انرژی	انعطاف پذیری عملیاتی	هزینه	برنامه های معمولی
در شبکه	کاملاً وابسته	لازم نیست	کم	پایین ترین	خانوارهای شهری ، ساختمانهای تجاری
بی نظمی	کاملاً مستقل	الزام	واسطه	عالی	مناطق از راه دور بدون دسترسی به شبکه
ترکیبی (روشن\/خارج از شبکه)	تغییر پذیر	الزام	عالی	متوسط	مناطقی با شبکه ناپایدار یا تعرفه های زیاد
ریز	اختیاری	معمولاً شامل	خیلی بلند	بالاترین	پارک های صنعتی ، جوامع دور افتاده

 

خلاصه

در این مقاله یک مرور کلی از چهار نوع اصلی ارائه شده استسیستم های فتوولتائیک خورشیدی-ON-GRID ، خارج از شبکه ، ترکیبی و میکروگرید. این کار با توضیح فناوری اصلی در پشت PV خورشیدی آغاز می شود: اثر فتوولتائیک ، که مستقیماً نور خورشید را بدون تکیه بر فرآیندهای حرارتی به برق تبدیل می کند.

 

هر نوع سیستم از نظر مؤلفه های کلیدی ، اصول کار و برنامه های معمولی توضیح داده شده است و به خوانندگان کمک می کند تا راه حل مناسب را بر اساس نیازهای برق ، قابلیت اطمینان شبکه و اهداف مدیریت انرژی انتخاب کنند.