Vai sadalītā PV enerģijas krātuve ir obligāti savienota ar tīklu?
Pašlaik mūsdienu enerģētikas pasaulē centrālo vietu ieņem sadalītās fotoelementu enerģijas uzglabāšanas sistēmas. Taču lielākā daļa no viņiem brīnās, vai sadalītajai PV enerģijas uzglabāšanai obligāti jābūt savienotai ar tīklu. Paskatīsimies tālāk uz šo jautājumu un izpratīsim dažādus sadalīto PV energosistēmu režīmus, kā arī saistītos elektriskās projektēšanas punktus.

Pirmkārt, sadalīta PV enerģijas ražošanas sistēma var būt ārpus tīkla.
Sadalītās fotoelektriskās enerģijas ražošanas sistēmas nav obligāti savienotas ar tīklu; tie var būt arī ārpus tīkla. Izkliedētās fotoelektriskās enerģijas ražošanas sistēmas ārpus tīkla galvenokārt tiek izmantotas apgabalos, kur nav iespējams vai grūti pieslēgties elektrotīklam vai kur elektrotīkls ir nestabils. Šādas sistēmas parasti ietver saules paneļus, akumulatorus, kontrolierus un invertorus. Saules paneļi pārvērš saules enerģiju elektroenerģijā, akumulators tiek uzlādēts caur kontrolieri, un, kad ir nepieciešama elektrība, akumulatorā esošā elektroenerģija tiek pārveidota par maiņstrāvu caur invertoru, lai to izmantotu slodze.
Beztīkla sistēmas priekšrocība ir tās neatkarība un uzticamība. Dažos attālos apgabalos, piemēram, kalnainos reģionos un salās, ārpus tīkla PV elektroenerģijas ražošanas sistēmas var nodrošināt vietējiem iedzīvotājiem stabilu elektroapgādi, neietekmējot tīkla atteices. Turklāt dažos īpašos gadījumos, piemēram, lauka operācijās, ārkārtas glābšanā utt., var izmantot arī ārpustīkla sistēmu.
Beztīkla sistēmām ir arī vairāki trūkumi. Pirmkārt, šādu sistēmu izmaksas ir salīdzinoši augstas, jo ir nepieciešams aprīkot akumulatorus. Otrkārt, akumulatoriem ir ierobežots kalpošanas laiks, un tie ir periodiski jānomaina, kas palielina uzturēšanas izmaksas. Turklāt ārpus tīkla esošo sistēmu jauda parasti ir maza un nespēj apmierināt liela mēroga elektroenerģijas pieprasījumu.
Turpretim ar tīklu savienota sadalīta PV sistēma savieno elektroenerģiju, kas saražota no saules paneļiem, ar tīklu pēc tam, kad tā ir pārveidota par maiņstrāvu, izmantojot invertoru. Šī procesa laikā, kad saules enerģijas ražošana ir lielāka par elektroenerģijas patēriņu, elektroenerģijas pārpalikumu var nogādāt tīklā, savukārt, kad ar saražoto saules enerģiju lietotājiem nepietiek, viņi to var iegūt no tīkla.
Tīklam pieslēgtas sistēmas priekšrocība ir tā, ka tā var pilnībā izmantot tīkla stabilitāti un uzticamību, un tajā pašā laikā tā var arī pārdot tīklam lieko jaudu, lai iegūtu zināmu ekonomisku atdevi. Turklāt tīklam pieslēgta sistēma ir salīdzinoši vienkārša, un tās uzstādīšana un uzturēšana nav dārga.
Tomēr tīklam pieslēgtai sistēmai ir arī dažas problēmas: piemēram, tai ir jāatbilst tīkla piekļuves prasībām attiecībā uz spriegumu, frekvenci, jaudas koeficientu un citiem. Turklāt tā paaudzi ietekmēs laika apstākļi, piemēram, lietus vai sniegs, un tā paaudze ir nestabila. Otrkārt, kas jāiekļauj elektriskajā projektā?
Neatkarīgi no tā, vai sistēma ir ārpus tīkla vai tīklam pieslēgta sadalīta fotogalvaniskās enerģijas ražošanas sistēma, tās elektriskajā projektēšanā jāņem vērā šādi aspekti: saules paneļa izvēle un izkārtojums. Saules panelis ir sadalītas fotoelektriskās enerģijas ražošanas sistēmas galvenā sastāvdaļa, un tā izvēle un izkārtojums tieši ietekmē sistēmas enerģijas ražošanu un veiktspēju. Izvēloties saules paneli, jāņem vērā tādi faktori kā jauda, efektivitāte, uzticamība un kalpošanas laiks. Tikmēr, ņemot vērā uzstādīšanas vietas apgaismojuma stāvokli, jumta laukumu, orientāciju un citus faktorus, ir nepieciešams arī veikt saprātīgu plānojumu, lai maksimāli izmantotu saules enerģiju.
Ja sistēma darbojas ārpus tīkla, ir jāapsver arī saules paneļu un akumulatoru atbilstības apstākļi, lai pilnībā uzlādētu akumulatorus dažādos gaismas apstākļos.
Akumulatoru izvēle un jaudas aprēķins
Akumulators ir neaizstājama ārpustīkla sadalītās PV elektroenerģijas ražošanas sistēmas sastāvdaļa, tās funkcija ir uzglabāt saules paneļa saražoto elektroenerģiju lietošanai naktī vai mākoņainās un lietainās dienās. Izvēloties veidu, ir jāņem vērā tādi faktori kā akumulatora tips, jauda, kalpošanas laiks, uzlādes un izlādes efektivitāte.
Tīklam pieslēgtām sistēmām, lai gan akumulatoru aprīkošana nav nepieciešama, tomēr atsevišķās situācijās, piemēram, tīkla atteices gadījumā, tā var apsvērt arī noteiktas jaudas akumulatoru aprīkošanu kā rezerves barošanas avotu. Pēc tam ir jāaprēķina akumulatora jauda, lai tā varētu apmierināt lietotāju vajadzības ārkārtas situācijā. Kontrollera un invertora izvēle
Kontrolieris ir viena no svarīgākajām sastāvdaļām sadalītajā fotoelementu enerģijas ražošanas sistēmā; tas kontrolē saules paneļa izvadi, lai novērstu akumulatora pārlādēšanu vai pārmērīgu izlādi. Izvēloties kontrolieri, jāņem vērā kontroliera funkcija, veiktspēja, uzticamība un citi faktori.
Invertors ir ierīce, kas saules paneļu radīto līdzstrāvas jaudu pārvērš maiņstrāvā, un tās izvēlei ir jāņem vērā tādi faktori kā invertora jauda, efektivitāte, izejas viļņu forma un uzticamība. Sistēmām ārpus tīkla ir arī jāapsver, vai invertora izejas spriegums un frekvence atbilst slodzei.
Elektroinstalācijas un aizsardzības ierīces
Elektroinstalācija ir neatņemama sadalītās PV elektroenerģijas ražošanas sistēmas sastāvdaļa, un tās projektēšanā ir jāņem vērā tādi aspekti kā sistēmas drošība, uzticamība un estētika. Veicot elektroinstalāciju, jāpievērš uzmanība attiecīgo elektrisko noteikumu un standartu ievērošanai, lai tiktu izpildītas prasības attiecībā uz vadu šķērsgriezuma laukumiem, izolācijas veiktspēju, cita starpā.
Aizsardzības ierīce ir svarīga drošības garantija sadalītajā PV enerģijas ražošanas sistēmā. Kad sistēma neizdodas, tā savlaicīgi atslēgs strāvas padevi, lai novērstu negadījuma paplašināšanos. Aizsargierīcēs ietilpst automātiskie slēdži, drošinātāji, noplūdes aizsargi utt., kas izvēles un uzstādīšanas laikā ir saprātīgi jākonfigurē atbilstoši sistēmas jaudai un prasībām. Monitoringa sistēmas projektēšana
Uzraudzības sistēma ir svarīga sadalītās PV enerģijas ražošanas sistēmas sastāvdaļa, kas var reāllaikā uzraudzīt sistēmas darbības statusu, tostarp saules paneļu enerģijas ražošanu, akumulatora jaudu, invertora izejas jaudu utt. Izmantojot uzraudzības sistēmu, lietotāji var savlaicīgi izprast sistēmas darbību, atrast problēmas un laikus ar tām tikt galā.
Tai ir jāņem vērā sistēmas mērogs un prasības, jāizvēlas piemērotas uzraudzības iekārtas un programmatūra, kā arī jāveic saprātīga uzstādīšana un nodošana ekspluatācijā. Treškārt, kopsavilkums Izkliedētā PV enerģijas uzglabāšana ne vienmēr ir savienota ar tīklu, bet var būt arī ārpus tīkla. Off-grid sistēmas ir piemērojamas tām zonām, kuras nevar pieslēgt tīklam vai kurām tīkls nav stabils, ar priekšrocībām, piemēram, neatkarību un uzticamību, bet izmaksas ir salīdzinoši augstas. Tīklam pievienota sistēma var izmantot visu tīkla stabilitāti un uzticamību, vienlaikus pārdodot elektrotīklam pārpalikumu, lai gūtu zināmu ekonomisku labumu.
Īstenojot elektroprojektu dalītā fotoelektriskās elektroenerģijas ražošanas sistēmā, cita starpā jāņem vērā: saules paneļa izvēle un izvietojums, akumulatora jaudas izvēle un aprēķins, kontrollera un invertora izvēle, elektroinstalācijas un aizsargierīču projektēšana, uzraudzības sistēmas projektēšana u.c. Tikai racionāla elektriskā konstrukcija spēj nodrošināt, ka sadalītās PV elektroenerģijas ražošanas sistēmas darbojas droši, uzticami un ar augstu efektivitāti.
Līdz ar nepārtrauktu tehnoloģiju attīstību un izmaksu samazināšanu nākotnē nozīmīgāku lomu spēlēs izkliedētās fotoelektriskās enerģijas uzglabāšanas sistēmas. Sistēmas sadalītas fotoelektriskās enerģijas ražošanai nodrošinās mums tīrāku un uzticamāku enerģijas avotu, kas darbojas tīklā vai ārpus tīkla.