Које врсте соларних система постоје?

Соларни енергетски системи су класификовани према начину на који се повезују са комуналном мрежом и како се електрична енергија користи. Постоје четири главна типа:системи везани за мрежу, системи ван мреже, хибридни системи и чисти једносмерни системи.

Сва четири користе у суштини исте соларне панеле. Оно што се разликује је да ли постоји мрежна веза, да ли постоји батерија и да ли се напајање испоручује као АЦ или ДЦ. Која је права за вас зависи од тога да ли је мрежа доступна тамо где се налазите, колика је цена струје и колико би нестанак струје штетио.
 

Ево прво упоредног поређења, након чега следи детаљнији поглед на сваки тип.
 

1. Соларни системи везани за мрежу: напајајте електричну енергију директно у мрежу

Како то ради

Током дана, панели производе једносмерну струју. Мрежни претварач претвара га у наизменичну струју која одговара фреквенцији и фази мреже. Струја прво напаја ваша властита оптерећења, а сваки вишак се продаје у мрежу. Ноћу или у облачним данима, када панели не могу да покрију вашу потражњу, купујете струју из мреже. Није укључена батерија.

Од чега се састоји

Соларни панели и монтажна конструкција:панели претварају сунчеву светлост у електричну енергију, а монтажна структура поставља угао нагиба и отпор ветра.

Мрежни претварач:срце система. Обавља праћење тачке максималне снаге (МППТ), претвара једносмерну струју у наизменичну струју и обезбеђује заштиту међуповезивања мреже.

ДЦ заштита:ДЦ каблови, ДЦ прекидачи и комбинована кутија (мали системи типа низа често изостављају комбинаторску кутију).

АЦ разводна кутија:садржи прекидаче и уређај за заштиту од пренапона.

метар:производно бројило или двосмерно бројило који се користи за обрачун електричне енергије извезене у мрежу.

Заштита од грома, уземљење и надзор:они чувају систем и омогућавају вам да даљински проверите податке о генерисању.

Где се уклапа

Најбоље функционише тамо где је дневна потрошња електричне енергије велика и мрежа је стабилна: самостално изграђене куће и виле са корисним кровним простором, и фабрике, складишта, супермаркети и школе које раде током дана. Има најмању инвестицију и најједноставнију структуру, и тип је са највећим инсталисаним капацитетом у свету.

Примери и препоруке

Сеоска кућа самостално изграђена:са отприлике 60 до 80 квадратних метара кровне површине, можете инсталирати око 8 до 10 кВ. Изаберите једнофазни или трофазни струјни претварач. Годишња производња зависи од локалног сунца, па је процените користећи локалне податке о зрачењу.

Зграда фабрике:велики кров и велико дневно оптерећење одговарају систему од 300 кВ до 1 МВ, који се углавном користи за сопствену потрошњу са вишковима који се извозе у мрежу. Отплата је обично краћа него за стамбене системе.

Једна ствар коју треба имати на уму

Систем везан за мрежу аутоматски се искључује када мрежа падне (заштита против острва). То значи да кућа са системом везаним за мрежу и даље нема струју током нестанка.
 

2. Офф-Грид соларни системи: потпуно независни од мреже

Како то ради

Напајање са панела прво пуни батерију. Када оптерећења црпе енергију, батерија их напаја преко претварача. Систем је самосталан и нема везу са комуналном мрежом.

Од чега се састоји

Соларни панели и монтажна конструкција

Соларни контролер пуњења:пуни батерију и штити је, обично типа МППТ.

Банка батерија:Користе се литијум-гвожђе-фосфатне, олово-угљеничне и гел оловне батерије. Капацитет батерије одређује колико дуго систем може да ради без сунца.

Инвертер ван мреже:претвара једносмерну снагу батерије у наизменичну. Многи производи комбинују контролер и инвертер у једној јединици.

Опрема за дистрибуцију и заштиту

Резервни генератор (опционо):додатни извор током дугих периода облачног или кишног времена.

Где се уклапа

Места без мреже или где повезивање на мрежу кошта превише: острва, пашњаци, граничне испоставе, планинске куће, удаљене истраживачке станице и телеком базне станице.

Примери и препоруке

Хердеров дом:са дневном потрошњом од око 5 до 8 кВх, подешавањем панела од око 3 кВ, око 10 кВх складишне батерије и 3 кВ офф-мрежном јединицом све-у-једном може да покреће фрижидер, ТВ и осветљење. Успорите употребу уређаја велике снаге.

Савет за одређивање величине:одмерите батерију према броју узастопних облачних дана које желите да покријете. По правилу резервишите 2 до 3 дана и више тамо где је сунце непоуздано.

Већина трошкова система ван мреже иде на батерију. Век трајања батерије има велики утицај на укупне трошкове, тако да не судите само по унапред цени.
 

3. Хибридни соларни системи: везан уз мрежу плус складиште, са напајањем из мреже и резервним копијама

У индустрији се овај тип чешће назива ахибридни систем везан за мрежу/ван мрежеили ахибридни систем соларног плус складиштења. Он додаје батерију систему који је повезан са мрежом, тако да може да ступи у интеракцију са мрежом и такође самостално снабдева струјом током нестанка.

Како то ради

Дневна генерација прво служи терету. Вишак снаге пуни батерију, а када се батерија напуни, остатак се извози у мрежу. Ноћу се оптерећења црпе из батерије, а када се батерија испразни, из мреже. Када мрежа падне, систем прелази у режим ван мреже и наставља да напаја критична оптерећења преко свог резервног порта.

Од чега се састоји

Соларни панели и монтажна конструкција

Хибридни инвертер:комбинује функције мрежног претварача и батеријског претварача у једној јединици. То је кључни део опреме који овај систем издваја од претходна два.

Батерија за складиштење енергије:стамбени системи се тренутно углавном ослањају на литијум гвожђе фосфат.

Паметни мерач или струјни трансформатор:мери потрошњу у домаћинству и снагу која тече ка и из мреже, што систем користи да одлучи када ће се пунити и празнити.

Систем управљања енергијом (ЕМС):поставља оперативне стратегије, као што су пуњење и пражњење према ценама електричне енергије у времену коришћења.

Панел за учитавање резервне копије:критична оптерећења као што су фрижидер, осветљење и мрежна опрема су повезани на резервни порт.

Где се уклапа

Подручја са честим прекидима рада или нестабилном мрежом

Места са великим јазом између вршних и ванвршних цена електричне енергије, где можете пунити када је струја јефтина и испуштати када је скупа

Корисници који су осетљиви на прекиде у напајању: кућне канцеларије, сточне фарме, хладњаче и мале клинике

Примери и препоруке

Вила домаћинство:8 до 10 кВ панела са 10 до 20 кВх батерије за складиштење. Повежите фрижидер, осветљење, рутер и неке утичнице на резервни порт. Да ли се могу укључити тешка оптерећења као што су клима уређаји зависи од резервне излазне снаге претварача.

сточна фарма:инсталирајте систем везан за мрежу са складиштем како би опрема за вентилацију, грејање и воду за пиће наставила да ради током нестанка.

Хибридни систем кошта више од система везаног за мрежу. Додатни новац купује две могућности: резервно напајање током нестанка и арбитражу цена. Да ли се то исплати зависи од тога колико често се испади дешавају на локалном нивоу и од ваше тарифе за електричну енергију.
 

4. Чисти ДЦ соларни системи: ДЦ напајање без инверзије

Како то ради

ДЦ електрична енергија са панела се не претвара у наизменичну струју. Иде директно на ДЦ оптерећења. Неки системи укључују батерију и контролер, а неки уопште немају батерију: када сунце сија оптерећење ради, а када не ради, оптерећење престаје.

Од чега се састоји

Соларни панели

ДЦ контролер(потребно само у системима са батеријом)

Батерија(опционо)

ДЦ оптерећења:ЛЕД светла, ДЦ пумпе за воду, ДЦ вентилатори, камере и слична опрема

Без инвертора, структура је најједноставнија од четири, и постоји један корак мање конверзије где се енергија губи.

Где се уклапа

На местима где је оптерећење сама једносмерна струја је мала и опрема је распоређена: соларна улична расвета, баштенска светла, соларне пумпе за воду, наводњавање фарме, саобраћајна сигнализација и опрема за надзор, и мали комуникациони уређаји.

Примери и препоруке

Соларно улично светло:уобичајена конфигурација је панел од неколико десетина вати, литијумска батерија и контролер. Светло се аутоматски укључује ноћу и није потребно каблирање.

Соларна пумпа за воду:панели директно покрећу ДЦ пумпу. Што је сунце јаче током дана, то се више воде пумпа у резервоар за каснију употребу. Можете изоставити батерију и уштедети велике трошкове.

Његове границе су јасне. Не може директно да напаја обичне кућне уређаје наизменичне струје, а ниво снаге не може бити веома велики.

5. Како изабрати између четири система

Прорадите ова питања по редоследу:

Постоји ли мрежа?Ако не, изаберите ван мреже или чисти ДЦ. Ако јесте, пређите на следеће питање.

Колико би шкодио прекид рада?Ако је много, изаберите хибридни систем. Ако не много, изаберите мрежу.

Да ли су ваши уређаји наизменични или једносмерни?Ако вам је потребно да напајате само једносмерна оптерећења као што су улична светла или пумпе, чиста једносмерна струја је довољна.

Колики је ваш буџет?За исти соларни капацитет, везано на мрежу је најјефтиније. Хибридни и системи ван мреже повећавају цену батерија.

ФАК

П: Зашто систем везан за мрежу не ради током нестанка струје?Зато што инвертер има заштиту од острва. Ако би систем наставио да доводи струју у мртву мрежу, то би угрозило раднике комуналних предузећа који раде поправке, тако да се мора аутоматски искључити. Ако желите струју током нестанка, изаберите хибридни систем.

П: Може ли се систем ван мреже касније конвертовати у хибридни систем?Да, али зависи од постојеће опреме. Ако оригинални систем користи инвертер ван мреже, обично се мора заменити хибридним претварачем. Панели и монтажна конструкција се генерално могу поново користити.

П: Да ли је чисти једносмерни систем енергетски ефикаснији од система наизменичне струје?Губи мање енергије јер нема корака инверзије, али само ако је оптерећење већ једносмерни уређај. Куповина ДЦ уређаја само да бисте уштедели на губицима конверзије обично кошта више него што штеди.

П: Која врста је најбоља за дом?Ако је мрежа стабилна и неко је код куће и користи струју током дана, веза са мрежом је најбоља вредност. Ако су прекиди чести или је јаз између вршних и ванвршних цена велики, размислите о хибридном систему. Повраћај зависи од локалних цена електричне енергије, политике подстицаја и ваше стварне употребе, па за процену затражите од квалификованог локалног инсталатера.