Je distribuovaný zásobník FV energie nutne pripojený k sieti?

V súčasnosti sa v modernom energetickom svete do centra pozornosti dostávajú systémy skladovania energie distribuovanej fotovoltaiky. Väčšina z nich sa však pýta, či distribuované skladovanie FV energie musí byť nevyhnutne pripojené k sieti. Pozrime sa ďalej na otázku a pochopme rôzne režimy distribuovaných systémov FV energie spolu s príslušnými bodmi elektrického návrhu.

Na začiatok môže byť distribuovaný systém výroby FV energie mimo siete.
Distribuované systémy na výrobu fotovoltaickej energie nemusia byť nevyhnutne pripojené k sieti; môžu byť aj mimo siete. Distribuované fotovoltaické systémy na výrobu elektriny mimo siete sa používajú najmä v oblastiach, kde je nemožné alebo ťažké sa pripojiť k elektrickej sieti, alebo kde je rozvodná sieť nestabilná. Takéto systémy vo všeobecnosti zahŕňajú solárne panely, batérie, ovládače a invertory. Solárne panely premieňajú slnečnú energiu na elektrickú energiu, batéria sa nabíja prostredníctvom ovládača a keď je potrebná elektrina, elektrina v batérii sa premieňa na striedavý prúd cez invertor na použitie záťažou.
Výhodou off-grid systému je jeho nezávislosť a spoľahlivosť. V niektorých odľahlých oblastiach, ako sú horské oblasti a ostrovy, môžu systémy na výrobu PV energie mimo siete poskytnúť miestnym obyvateľom stabilnú dodávku energie bez toho, aby boli ovplyvnení poruchami siete. Okrem toho, pri niektorých špeciálnych príležitostiach, ako sú operácie v teréne, núdzová záchrana atď., je možné použiť aj systém off-grid.
Systémy mimo siete majú tiež množstvo nevýhod. Po prvé, náklady na takéto systémy sú relatívne vysoké, pretože je potrebné vybaviť akumulátory. Po druhé, batérie majú obmedzenú životnosť a mali by sa pravidelne vymieňať, čo zvyšuje náklady na údržbu. Okrem toho je kapacita off-grid systémov zvyčajne malá a nedokáže pokryť veľký dopyt po elektrickej energii.
Na rozdiel od toho distribuovaný FV systém pripojený k sieti pripája elektrinu vyrobenú zo solárnych panelov do siete po jej premene na striedavý prúd cez invertor. Počas tohto procesu, keď je výroba solárnej energie väčšia ako spotreba elektriny, môže byť prebytočná elektrina dodaná do siete, zatiaľ čo keď vyrobená solárna energia nestačí pre užívateľov, môžu ju získať zo siete.
Výhodou systému napojeného na sieť je, že dokáže plne využiť stabilitu a spoľahlivosť siete a zároveň môže prebytočnú energiu predať do siete za určitú ekonomickú návratnosť. Okrem toho je systém pripojený k sieti relatívne jednoduchý a jeho inštalácia a údržba nie sú drahé.
Systém pripojený k sieti má však aj určité problémy: napríklad musí spĺňať požiadavky na prístup do siete, pokiaľ ide o napätie, frekvenciu, účinník a iné. Okrem toho bude jeho generovanie ovplyvnené poveternostnými podmienkami, ako je dážď alebo sneh, a pri jeho tvorbe existuje určitá nestabilita. Po druhé, čo by mal zahŕňať elektrický dizajn?
Či už distribuovaný systém výroby fotovoltaickej energie mimo siete alebo pripojený k sieti, jeho elektrický dizajn musí brať do úvahy nasledujúce aspekty: výber a usporiadanie solárneho panelu. Solárny panel je základnou súčasťou distribuovaného systému na výrobu fotovoltaickej energie a jeho výber a usporiadanie priamo ovplyvňujú výrobu energie a výkon systému. Pri výbere solárneho panelu je potrebné zvážiť faktory, ako je výkon, účinnosť, spoľahlivosť a životnosť. Vzhľadom na svetelný stav miesta inštalácie, plochu strechy, orientáciu a ďalšie faktory je tiež potrebné vykonať primerané rozloženie, aby sa maximalizovalo využitie slnečnej energie.
V prípade systému mimo siete je tiež potrebné zvážiť prispôsobenie podmienok medzi solárnymi panelmi a batériami, aby sa batérie úplne nabili pri rôznych svetelných podmienkach.
Výber batérie a výpočet kapacity
Batéria je nenahraditeľnou súčasťou distribuovaného systému výroby FV energie mimo siete, jej funkciou je uchovávať elektrickú energiu vyrobenú solárnym panelom na použitie v noci alebo v zamračených a daždivých dňoch. Pri výbere typu je potrebné zvážiť faktory ako typ, kapacita, životnosť, účinnosť nabíjania a vybíjania batérie.
Pre systémy napojené na sieť síce vybavenie akumulátormi nie je potrebné, ale v niektorých konkrétnych situáciách, ako je výpadok siete, môže zvážiť aj vybavenie určitej kapacity akumulátorov ako záložného zdroja energie. Potom je potrebné vypočítať kapacitu batérie pre jej schopnosť uspokojiť potreby používateľov v prípade núdze. Výber ovládača a meniča
Regulátor je jedným z najdôležitejších komponentov v systéme distribuovanej fotovoltaickej výroby energie; riadi výstup solárneho panelu, aby sa zabránilo prebitiu alebo nadmernému vybitiu batérie. Pri výbere ovládača je potrebné zvážiť funkciu ovládača, výkon, spoľahlivosť a ďalšie faktory.
Invertor je zariadenie, ktoré premieňa jednosmerný prúd generovaný solárnymi panelmi na striedavý prúd a pri jeho výbere je potrebné zvážiť faktory, ako je výkon, účinnosť, výstupný priebeh a spoľahlivosť meniča. Pri off-grid systémoch je potrebné zvážiť aj to, či výstupné napätie a frekvencia meniča zodpovedajú záťaži.

Elektrické vedenie a ochranné zariadenia
Elektrické vedenie je nevyhnutnou súčasťou distribuovaného systému na výrobu FV energie a jeho návrh musí zohľadňovať také aspekty, ako je bezpečnosť, spoľahlivosť a estetika systému. Pri elektroinštalácii by sa mala venovať pozornosť dodržiavaniu príslušných elektrických noriem a noriem, aby boli okrem iného splnené požiadavky na prierezy vodičov, izolačný výkon.
Ochranné zariadenie je dôležitou zárukou bezpečnosti v distribuovanom systéme výroby FV energie. Keď systém zlyhá, včas preruší napájanie, aby sa zabránilo rozšíreniu nehody. Medzi ochranné zariadenia patria ističe, poistky, zvodové chrániče atď., ktoré by mali byť pri výbere a inštalácii primerane nakonfigurované podľa kapacity a požiadaviek systému. Návrh monitorovacieho systému
Monitorovací systém je dôležitou súčasťou distribuovaného systému výroby FV energie, ktorý dokáže monitorovať prevádzkový stav systému v reálnom čase, vrátane výroby energie solárnych panelov, výkonu batérie, výstupného výkonu meniča atď. Prostredníctvom monitorovacieho systému môžu používatelia včas pochopiť fungovanie systému, nájsť problémy a včas ich riešiť.
Musí zvážiť rozsah a požiadavky systému, zvoliť vhodné monitorovacie zariadenie a softvér a vykonať primeranú inštaláciu a uvedenie do prevádzky. Po tretie, súhrn Distribuované skladovanie FV energie nemusí byť nevyhnutne pripojené k sieti, ale môže byť aj mimo siete. Off-grid systémy sú použiteľné pre tie oblasti, ktoré nie je možné pripojiť k sieti alebo pre ktoré sieť nie je stabilná, s výhodami nezávislosti a spoľahlivosti, ale náklady sú relatívne vysoké. Systém pripojený k sieti môže využiť všetku stabilitu a spoľahlivosť zo siete a zároveň predávať prebytočnú energiu do siete za účelom dosiahnutia určitého ekonomického zisku.

Pri realizácii elektrického návrhu v systéme na výrobu distribuovanej fotovoltaickej energie sa okrem iného musí brať do úvahy: výber a rozmiestnenie solárneho panelu, výber a výpočet kapacity batérie, výber ovládača a meniča, návrh elektrického vedenia a ochranného zariadenia, návrh monitorovacieho systému. Iba racionálny elektrický dizajn je schopný zabezpečiť, aby distribuované systémy na výrobu FV energie fungovali bezpečne, spoľahlivo a s vysokou účinnosťou.
Spolu s neustálym technologickým pokrokom a znižovaním nákladov budú v budúcnosti zohrávať významnejšiu úlohu distribuované systémy skladovania fotovoltaickej energie. Systémy na výrobu distribuovanej fotovoltaickej energie nám poskytnú čistejší a spoľahlivejší zdroj energie, či už on-grid alebo off-grid.