Koje vrste solarnih sistema postoje?

Solarni energetski sistemi su klasifikovani prema načinu na koji se spajaju na komunalnu mrežu i kako se električna energija koristi. Postoje četiri glavne vrste:sistemi vezani za mrežu, sistemi van mreže, hibridni sistemi i čisti DC sistemi.

Sva četiri koriste u suštini iste solarne panele. Ono što se razlikuje je da li postoji priključak na mrežu, da li postoji baterija i da li se napajanje isporučuje kao AC ili DC. Koja je prava za vas zavisi od toga da li je mreža dostupna tamo gde se nalazite, kolika je cena struje i koliko bi nestanak struje štetio.
 

Ovdje je prvo uporedno poređenje, nakon čega slijedi detaljniji pregled svake vrste.
 

1. Solarni sistemi vezani za mrežu: dovod električne energije direktno u mrežu

Kako to radi

Tokom dana, paneli proizvode jednosmernu struju. Mrežni pretvarač pretvara ga u AC koji odgovara frekvenciji i fazi mreže. Struja prvo napaja vaša vlastita opterećenja, a svaki višak se prodaje u mrežu. Noću ili u oblačnim danima, kada paneli ne mogu pokriti vašu potražnju, kupujete struju iz mreže. Nije uključena baterija.

Od čega se sastoji

Solarni paneli i montažna konstrukcija:paneli pretvaraju sunčevu svjetlost u električnu energiju, a konstrukcija postavlja ugao nagiba i otpor vjetra.

Mrežni inverter:srce sistema. Obavlja praćenje tačke maksimalne snage (MPPT), pretvara jednosmernu struju u naizmeničnu struju i obezbeđuje zaštitu međupovezivanja mreže.

Zaštita na DC strani:DC kablovi, DC prekidači i kombinovana kutija (mali sistemi tipa niza često izostavljaju kombinatorsku kutiju).

AC razvodna kutija:sadrži prekidače i uređaj za zaštitu od prenapona.

metar:proizvodno brojilo ili dvosmjerno brojilo koje se koristi za obračun električne energije izvezene u mrežu.

Gromobranska zaštita, uzemljenje i nadzor:oni čuvaju sistem i omogućavaju vam da daljinski provjerite podatke o generiranju.

Gde stane

Najbolje funkcionira tamo gdje je dnevna potrošnja električne energije velika i mreža je stabilna: samostalno izgrađene kuće i vile s korisnim krovnim prostorom, te fabrike, skladišta, supermarketi i škole koje rade tokom dana. Ima najmanju investiciju i najjednostavniju strukturu, te je tip s najvećim instaliranim kapacitetom u svijetu.

Primjeri i preporuke

Seoska kuća samogradnje:sa otprilike 60 do 80 kvadratnih metara krovne površine, možete ugraditi oko 8 do 10 kW. Odaberite jednofazni ili trofazni strujni pretvarač. Godišnja proizvodnja ovisi o lokalnoj sunčevoj svjetlosti, pa je procijenite koristeći lokalne podatke o zračenju.

Zgrada fabrike:veliki krov i veliko dnevno opterećenje odgovaraju sistemu od 300 kW do 1 MW, koji se uglavnom koristi za sopstvenu potrošnju sa viškovima koji se izvoze u mrežu. Otplata je obično kraća nego za stambene sisteme.

Jedna stvar koju treba imati na umu

Mrežni sistem se automatski isključuje kada mreža padne (zaštita protiv otoka). To znači da kuća sa sistemom vezanim za mrežu i dalje nema struju tokom nestanka.
 

2. Off-Grid solarni sistemi: potpuno nezavisni od mreže

Kako to radi

Napajanje iz panela prvo puni bateriju. Kada opterećenja crpe energiju, baterija ih napaja preko pretvarača. Sistem je samostalan i nema priključak na komunalnu mrežu.

Od čega se sastoji

Solarni paneli i montažna konstrukcija

Solarni regulator punjenja:puni bateriju i štiti je, obično tipa MPPT.

Banka baterija:Koriste se litijum-gvožđe-fosfatne, olovo-ugljične i gel olovne baterije. Kapacitet baterije određuje koliko dugo sistem može raditi bez sunca.

Off-grid inverter:pretvara DC napajanje baterije u AC. Mnogi proizvodi kombinuju kontroler i inverter u jednoj jedinici.

Oprema za distribuciju i zaštitu

Rezervni generator (opciono):dodatni izvor tokom dugih perioda oblačnog ili kišnog vremena.

Gde stane

Mjesta bez mreže ili gdje povezivanje na mrežu košta previše: ostrva, pašnjaci, granične ispostave, planinske kuće, udaljene istraživačke stanice i telekom bazne stanice.

Primjeri i preporuke

Herderov dom:sa dnevnom potrošnjom od oko 5 do 8 kWh, postavkom od oko 3 kW panela, oko 10 kWh skladišne ​​baterije i 3 kW off-grid jedinica sve-u-jednom može pokretati hladnjak, TV i rasvjetu. Usporite upotrebu aparata velike snage.

Savjet za dimenzioniranje:odmjerite bateriju prema broju uzastopnih oblačnih dana koje želite pokriti. Rezervišite 2 do 3 dana po pravilu, i više tamo gde je sunce nepouzdano.

Većina troškova sistema van mreže ide na bateriju. Vijek trajanja baterije ima veliki utjecaj na ukupne troškove, tako da ne sudite samo na temelju cijene unaprijed.
 

3. Hibridni solarni sistemi: vezano na mrežu plus skladištenje, sa napajanjem iz mreže i rezervnom kopijom

U industriji se ovaj tip češće naziva ahibridni sistem vezani za mrežu/off-gridili ahibridni sistem solarnog plus skladištenja. On dodaje bateriju sistemu koji je povezan sa mrežom, tako da može da stupi u interakciju sa mrežom i takođe samostalno snabdeva strujom tokom nestanka.

Kako to radi

Dnevna generacija prvo opslužuje opterećenja. Višak snage puni bateriju, a kada se baterija napuni, ostatak se izvozi u mrežu. Noću se opterećenja crpe iz baterije, a kada se baterija isprazni, iz mreže. Kada mreža padne, sistem se prebacuje u režim van mreže i nastavlja da napaja kritična opterećenja kroz rezervni port.

Od čega se sastoji

Solarni paneli i montažna konstrukcija

Hibridni inverter:kombinuje funkcije mrežnog pretvarača i baterijskog pretvarača u jednoj jedinici. To je ključni dio opreme koji ovaj sistem izdvaja od prethodna dva.

Baterija za skladištenje energije:stambeni sistemi se trenutno uglavnom oslanjaju na litijum gvožđe fosfat.

Pametno brojilo ili strujni transformator:mjeri potrošnju u domaćinstvu i snagu koja teče u i iz mreže, što sistem koristi da odluči kada će se puniti i prazniti.

Sistem upravljanja energijom (EMS):postavlja operativne strategije, kao što su punjenje i pražnjenje prema cijenama električne energije u vremenu korištenja.

Panel za učitavanje rezervne kopije:kritična opterećenja kao što su frižider, rasveta i mrežna oprema su povezani na rezervni port.

Gde stane

Područja sa čestim prekidima rada ili nestabilnom mrežom

Mjesta sa velikim jazom između vršnih i vanvršnih cijena električne energije, gdje možete puniti kada je struja jeftina i prazniti kada je skupa

Korisnici koji su osjetljivi na prekide u napajanju: kućne kancelarije, stočne farme, hladnjače i male klinike

Primjeri i preporuke

Vila domaćinstvo:8 do 10 kW panela sa 10 do 20 kWh baterije. Spojite frižider, rasvjetu, ruter i neke utičnice na rezervni port. Mogu li se uključiti teška opterećenja kao što su klima uređaji ovisi o rezervnoj izlaznoj snazi ​​pretvarača.

stočna farma:instalirajte sistem vezan za mrežu sa skladištem kako bi oprema za ventilaciju, grijanje i vodu za piće nastavila raditi tokom nestanka.

Hibridni sistem košta više od mrežnog. Dodatni novac kupuje dvije mogućnosti: rezervno napajanje tokom nestanka i arbitražu cijena. Hoće li se isplatiti ovisi o tome koliko se često nestanci dešavaju na lokalnom nivou i od vaše tarife električne energije.
 

4. Čisti DC solarni sistemi: DC napajanje bez inverzije

Kako to radi

DC električna energija iz panela se ne pretvara u AC. Ide direktno na DC opterećenja. Neki sistemi uključuju bateriju i kontroler, a neki uopšte nemaju bateriju: kada sunce sija opterećenje radi, a kada ne radi, opterećenje prestaje.

Od čega se sastoji

Solarni paneli

DC kontroler(potrebno samo u sistemima sa baterijom)

Baterija(opciono)

DC opterećenja:LED svjetla, DC pumpe za vodu, DC ventilatori, kamere i slična oprema

Bez invertora, struktura je najjednostavnija od četiri, i postoji jedan korak manje konverzije gdje se gubi energija.

Gde stane

Na mjestima gdje je opterećenje sama jednosmjerna, snaga je mala a oprema je raspoređena: solarna ulična rasvjeta, vrtna rasvjeta, solarne pumpe za vodu, navodnjavanje farme, saobraćajna signalizacija i oprema za nadzor, te mali komunikacijski uređaji.

Primjeri i preporuke

Solarna ulična rasvjeta:uobičajena konfiguracija je panel od nekoliko desetina vati, litijumska baterija i kontroler. Svjetlo se automatski uključuje noću i nije potrebno kabliranje.

Solarna pumpa za vodu:paneli direktno pokreću DC pumpu. Što je sunce jače tokom dana, to se više vode pumpa u rezervoar za kasniju upotrebu. Možete izostaviti bateriju i uštedjeti velike troškove.

Njegove granice su jasne. Ne može direktno napajati obične kućne aparate na izmjeničnu struju, a nivo snage ne može biti jako velik.

5. Kako odabrati između četiri sistema

Proradite ova pitanja po redoslijedu:

Postoji li mreža?Ako ne, odaberite off-grid ili čisti DC. Ako jeste, prijeđite na sljedeće pitanje.

Koliko bi škodio prekid rada?Ako je mnogo, izaberite hibridni sistem. Ako nije puno, odaberite mrežaste.

Jesu li vaša opterećenja AC uređaji ili DC opterećenja?Ako trebate samo napajati DC opterećenja kao što su ulična svjetla ili pumpe, čista jednosmjerna struja je dovoljna.

Koliki je vaš budžet?Za isti solarni kapacitet, vezano na mrežu je najjeftinije. Hibridni i sistemi van mreže povećavaju troškove baterija.

FAQ

P: Zašto sistem vezan za mrežu ne radi tokom nestanka struje?Zato što inverter ima zaštitu od otočavanja. Ako bi sistem nastavio da dovodi struju u mrtvu mrežu, to bi ugrozilo radnike komunalnih preduzeća koji rade popravke, pa se mora automatski isključiti. Ako želite struju tokom nestanka, izaberite hibridni sistem.

P: Može li se sistem van mreže kasnije pretvoriti u hibridni sistem?Da, ali zavisi od postojeće opreme. Ako originalni sistem koristi inverter izvan mreže, obično se mora zamijeniti hibridnim pretvaračem. Paneli i montažna konstrukcija generalno se mogu ponovo koristiti.

P: Da li je čisti DC sistem energetski efikasniji od AC sistema?Gubi manje energije jer nema koraka inverzije, ali samo ako je opterećenje već DC uređaj. Kupovina DC uređaja samo radi uštede na gubicima konverzije obično košta više nego što štedi.

P: Koja vrsta je najbolja za dom?Ako je mreža stabilna i neko je kod kuće i koristi struju tokom dana, vezana mreža je najbolja vrijednost. Ako su prekidi česti ili je jaz između vršnih i vanvršnih cijena velik, razmislite o hibridnom sistemu. Povrat ovisi o lokalnim cijenama električne energije, politikama poticaja i stvarnom korištenju, stoga za procjenu zatražite od kvalifikovanog lokalnog instalatera.