Kādi saules enerģijas sistēmu veidi pastāv?

Saules enerģijas sistēmas tiek klasificētas pēc tā, kā tās pieslēdzas komunālajam tīklam un kā tiek izmantota elektroenerģija. Ir četri galvenie veidi:tīklam piesaistītas sistēmas, ārpus tīkla sistēmas, hibrīdsistēmas un tīras līdzstrāvas sistēmas.

Visi četri būtībā izmanto vienus un tos pašus saules paneļus. Atšķiras tas, vai ir tīkla savienojums, vai ir akumulators un vai strāva tiek piegādāta kā maiņstrāva vai līdzstrāva. Kurš no tiem ir piemērots tieši jums, ir atkarīgs no tā, vai jūsu atrašanās vietā ir pieejams tīkls, kāda ir elektrības cena un cik daudz kaitētu strāvas padeves pārtraukums.
 

Šeit vispirms ir veikts salīdzinājums, kam seko katra veida tuvāks apskats.
 

1. Tīklam piesaistītas saules enerģijas sistēmas: ievadiet elektroenerģiju tieši tīklā

Kā tas darbojas

Dienas laikā paneļi ražo līdzstrāvas elektroenerģiju. Tīklam piesaistīts invertors pārvērš to maiņstrāvā, kas atbilst tīkla frekvencei un fāzei. Enerģija vispirms nodrošina jūsu pašu slodzes, un pārpalikums tiek pārdots tīklā. Naktīs vai mākoņainās dienās, kad paneļi nevar nodrošināt jūsu pieprasījumu, jūs pērkat elektroenerģiju no tīkla. Nav iesaistīts akumulators.

No kā tas sastāv

Saules paneļi un montāžas struktūra:paneļi pārvērš saules gaismu elektrībā, un montāžas konstrukcija nosaka slīpuma leņķi un vēja pretestību.

Tīklam piesaistīts invertors:sistēmas sirds. Tas veic maksimālā jaudas punkta izsekošanu (MPPT), pārveido līdzstrāvu maiņstrāvā un nodrošina tīkla starpsavienojumu aizsardzību.

Līdzstrāvas puses aizsardzība:Līdzstrāvas kabeļi, līdzstrāvas slēdži un kombinētāja kārba (mazās stīgu tipa sistēmās kombinētāja kaste bieži tiek izlaista).

Maiņstrāvas sadales kārba:satur slēdžus un pārsprieguma aizsardzības ierīci.

Skaitītājs:ražošanas skaitītājs vai divvirzienu skaitītājs, ko izmanto, lai norēķinātos par elektroenerģiju, kas tiek eksportēta uz tīklu.

Zibensaizsardzība, zemējums un uzraudzība:tie nodrošina sistēmas drošību un ļauj attālināti pārbaudīt ģenerēšanas datus.

Kur tas der

Tas vislabāk darbojas tur, kur dienas laikā tiek patērēts liels elektroenerģijas patēriņš un tīkls ir stabils: pašu būvētās mājas un villas ar izmantojamu jumta platību, kā arī rūpnīcas, noliktavas, lielveikali un skolas, kas darbojas dienas laikā. Tam ir viszemākās investīcijas un vienkāršākā struktūra, un tam ir vislielākā uzstādītā jauda visā pasaulē.

Piemēri un ieteikumi

Pašu būvēta lauku māja:ar aptuveni 60 līdz 80 kvadrātmetru jumta platību, jūs varat uzstādīt aptuveni 8 līdz 10 kW. Izvēlieties vienfāzes vai trīsfāžu virkņu invertoru. Ikgadējā paaudze ir atkarīga no vietējās saules gaismas, tāpēc novērtējiet to, izmantojot vietējos apstarošanas datus.

Rūpnīcas ēka:liels jumts un liela dienas slodze ir piemērota 300 kW līdz 1 MW sistēmai, ko galvenokārt izmanto pašpatēriņam, pārpalikumu eksportējot uz tīklu. Atmaksāšanās parasti ir īsāka nekā dzīvojamo māju sistēmām.

Viena lieta, kas jāpatur prātā

Ar režģi piesaistīta sistēma automātiski izslēdzas, kad režģis nokrīt (aizsardzība pret nolaišanos). Tas nozīmē, ka mājai ar tīklam piesaistītu sistēmu joprojām nav strāvas padeves pārtraukuma laikā.
 

2. Saules sistēmas ārpus tīkla: pilnīgi neatkarīgas no tīkla

Kā tas darbojas

Jauda no paneļiem vispirms uzlādē akumulatoru. Kad slodze patērē strāvu, akumulators tās piegādā caur invertoru. Sistēma ir autonoma un tai nav savienojuma ar komunālo tīklu.

No kā tas sastāv

Saules paneļi un montāžas konstrukcija

Saules uzlādes kontrolieris:uzlādē akumulatoru un aizsargā to, parasti MPPT tipa.

Akumulatora banka:tiek izmantoti litija dzelzs fosfāta, svina-oglekļa un gēla svina-skābes akumulatori. Akumulatora ietilpība nosaka, cik ilgi sistēma var darboties bez saules.

Invertors ārpus tīkla:pārvērš akumulatora līdzstrāvu maiņstrāvā. Daudzi produkti apvieno kontrolieri un invertoru vienā vienībā.

Sadales un aizsardzības aprīkojums

Rezerves ģenerators (pēc izvēles):papildu avots ilgstošā mākoņainā vai lietainā laikā.

Kur tas der

Vietas, kurās nav tīkla vai kur pieslēgšana tīklam maksā pārāk dārgi: salas, ganības, pierobežas priekšposteņi, kalnu mājas, attālās pētniecības stacijas un telekomunikāciju bāzes stacijas.

Piemēri un ieteikumi

Herdera mājas:ar aptuveni 5 līdz 8 kWh ikdienas patēriņu, uzstādot aptuveni 3 kW paneļu, aptuveni 10 kWh akumulatoru krātuvi un 3 kW beztīkla daudzfunkcionālu ierīci, var darbināt ledusskapi, televizoru un apgaismojumu. Pārvietojiet lieljaudas ierīču izmantošanu.

Padoms par izmēru:izmēra akumulatoru pēc secīgo mākoņaino dienu skaita, ko vēlaties segt. Rezervējiet 2 līdz 3 dienas, kā likums, un vairāk, ja saule nav uzticama.

Lielākā daļa ārpus tīkla sistēmas izmaksu attiecas uz akumulatoru. Akumulatora darbības ilgums lielā mērā ietekmē kopējās izmaksas, tāpēc nevērtējiet tikai pēc sākotnējās cenas.
 

3. Hibrīdās saules enerģijas sistēmas: tīklam piesaistīta plus krātuve ar tīkla jaudu un rezerves kopiju

Nozarē šo veidu biežāk sauc par ahibrīda tīkla pieslēgta/ārstatīta sistēmavai aSaules plus uzglabāšanas hibrīda sistēma. Tas pievieno akumulatoru tīklam piesaistītai sistēmai, lai tā varētu mijiedarboties ar tīklu un arī pati nodrošināt strāvas padevi pārtraukuma laikā.

Kā tas darbojas

Dienas paaudze vispirms apkalpo kravas. Jaudas pārpalikums uzlādē akumulatoru, un, kad akumulators ir pilns, atlikusī daļa tiek eksportēta uz tīklu. Naktīs slodze velk no akumulatora un, kad akumulators izlādējas, no tīkla. Kad tīkls pazūd, sistēma pārslēdzas uz off-grid režīmu un turpina barot kritiskās slodzes, izmantojot rezerves portu.

No kā tas sastāv

Saules paneļi un montāžas konstrukcija

Hibrīda invertors:apvieno tīklam piesaistītā invertora un akumulatora invertora funkcijas vienā vienībā. Tas ir galvenais aprīkojums, kas šo sistēmu atšķir no iepriekšējām divām.

Enerģijas uzglabāšanas akumulators:dzīvojamo māju sistēmas pašlaik galvenokārt balstās uz litija dzelzs fosfātu.

Viedais skaitītājs vai strāvas transformators:mēra mājsaimniecības patēriņu un jaudu, kas plūst uz un no tīkla, ko sistēma izmanto, lai izlemtu, kad uzlādēt un izlādēt.

Energopārvaldības sistēma (EMS):nosaka darbības stratēģijas, piemēram, uzlādi un izlādēšanu atbilstoši elektroenerģijas lietošanas laika cenām.

Rezerves ielādes panelis:kritiskās slodzes, piemēram, ledusskapis, apgaismojums un tīkla aprīkojums, ir pievienoti rezerves portam.

Kur tas der

Vietas ar biežiem pārtraukumiem vai nestabilu tīklu

Vietas ar lielu atšķirību starp maksimālās un ārpus maksimuma elektroenerģijas cenām, kur varat uzlādēt, kad enerģija ir lēta, un izlādēties, kad tā ir dārga

Lietotāji, kuri ir jutīgi pret strāvas padeves pārtraukumiem: mājas biroji, lopkopības fermas, saldētavas un mazas klīnikas

Piemēri un ieteikumi

Villa mājsaimniecība:8 līdz 10 kW paneļu ar 10 līdz 20 kWh akumulatora krātuvi. Pievienojiet ledusskapi, apgaismojumu, maršrutētāju un dažas kontaktligzdas rezerves portam. Tas, vai var iekļaut lielas slodzes, piemēram, gaisa kondicionētājus, ir atkarīgs no invertora rezerves izejas jaudas.

Lopkopības saimniecība:uzstādiet ar tīklu saistītu sistēmu ar krātuvi, lai pārtraukuma laikā darbotos ventilācijas, apkures un dzeramā ūdens iekārtas.

Hibrīda sistēma maksā vairāk nekā ar tīklu saistīta sistēma. Par papildu naudu tiek iegādātas divas iespējas: rezerves jauda pārtraukumu laikā un cenu arbitrāža. Tas, vai tas atmaksājas, ir atkarīgs no tā, cik bieži atslēgumi notiek lokāli, un no jūsu elektroenerģijas tarifa.
 

4. Tīras līdzstrāvas saules sistēmas: līdzstrāvas jauda bez inversijas

Kā tas darbojas

Līdzstrāvas elektrība no paneļiem netiek pārveidota par maiņstrāvu. Tas iet tieši uz līdzstrāvas slodzēm. Dažās sistēmās ir akumulators un kontrolleris, bet dažās sistēmās nav akumulatora vispār: kad spīd saule, slodze darbojas, un, ja tā nav, slodze apstājas.

No kā tas sastāv

Saules paneļi

Līdzstrāvas kontrolieris(nepieciešams tikai sistēmās ar akumulatoru)

Akumulators(pēc izvēles)

Līdzstrāvas slodzes:LED gaismas, līdzstrāvas ūdens sūkņi, līdzstrāvas ventilatori, kameras un tamlīdzīgs aprīkojums

Bez invertora struktūra ir vienkāršākā no četrām, un ir par vienu konversijas soli mazāk, kur tiek zaudēta enerģija.

Kur tas der

Vietas, kur slodze pati par sevi ir līdzstrāva, jauda ir maza un aprīkojums ir izkliedēts: saules ielu apgaismojums, dārza apgaismojums, saules ūdens sūkņi, fermas apūdeņošana, luksofori un novērošanas iekārtas un mazas sakaru ierīces.

Piemēri un ieteikumi

Saules ielu apgaismojums:izplatīta konfigurācija ir dažu desmitu vatu panelis, litija akumulators un kontrolieris. Gaisma naktī ieslēdzas automātiski, un nav nepieciešams pievienot kabeļus.

Saules ūdens sūknis:paneļi tieši darbina līdzstrāvas sūkni. Jo spēcīgāka ir saule dienas laikā, jo vairāk ūdens tiek iesūknēts uzglabāšanas tvertnē vēlākai lietošanai. Jūs varat atstāt akumulatoru un ietaupīt ievērojamas izmaksas.

Tās robežas ir skaidras. Tas nevar tieši darbināt parastās sadzīves maiņstrāvas ierīces, un jaudas līmenis nevar būt ļoti liels.

5. Kā izvēlēties starp četrām sistēmām

Izstrādājiet šos jautājumus secībā:

Vai ir režģis?Ja nē, izvēlieties off-grid vai tīru līdzstrāvu. Ja tā, pārejiet pie nākamā jautājuma.

Cik kaitētu pārtraukums?Ja daudz, izvēlieties hibrīda sistēmu. Ja nav daudz, izvēlieties režģi.

Vai jūsu kravas ir maiņstrāvas ierīces vai līdzstrāvas slodzes?Ja nepieciešams darbināt tikai līdzstrāvas slodzes, piemēram, ielu apgaismojumu vai sūkņus, pietiek ar tīru līdzstrāvu.

Kāds ir jūsu budžets?Ar tādu pašu saules jaudu vislētākais ir tīkla savienojums. Hibrīdās un ārpus tīkla esošās sistēmas palielina akumulatoru izmaksas.

FAQ

J: Kāpēc tīklam piesaistīta sistēma nedarbojas strāvas padeves pārtraukuma laikā?Tā kā invertoram ir aizsardzība pret nolaišanos. Ja sistēma turpinātu pievadīt strāvu nederīgam tīklam, tas apdraudētu komunālo pakalpojumu darbiniekus, kuri veic remontdarbus, tāpēc tai automātiski jāatslēdzas. Ja vēlaties strāvu pārtraukumu laikā, izvēlieties hibrīda sistēmu.

J: Vai ārpus tīkla esošo sistēmu vēlāk var pārveidot par hibrīdsistēmu?Jā, bet tas ir atkarīgs no esošā aprīkojuma. Ja sākotnējā sistēmā tiek izmantots izslēgts invertoru, tas parasti ir jāaizstāj ar hibrīda invertoru. Paneļus un montāžas konstrukciju parasti var izmantot atkārtoti.

J: Vai tīra līdzstrāvas sistēma ir energoefektīvāka nekā maiņstrāvas sistēma?Tas zaudē mazāk enerģijas, jo nav inversijas soļa, bet tikai tad, ja slodze jau ir līdzstrāvas ierīce. Līdzstrāvas ierīču pirkšana, lai ietaupītu konversijas zudumus, parasti maksā vairāk nekā ietaupa.

J: Kurš tips ir vislabākā cena par māju?Ja tīkls ir stabils un kāds dienas laikā ir mājās, izmantojot elektroenerģiju, vislabākā vērtība ir pieslēgts tīklam. Ja pārtraukumi ir bieži vai starpība starp maksimuma un ārpus maksimuma cenām ir liela, apsveriet hibrīda sistēmu. Atmaksāšanās ir atkarīga no vietējām elektroenerģijas cenām, veicināšanas politikām un jūsu faktiskā patēriņa, tāpēc jautājiet kvalificētam vietējam uzstādītājam, lai saņemtu tāmi.