Samodzielny system zasilania - Stand-alone power system

Schematy systemu hybrydowego

Autonomiczny system zasilania ( SAPS lub SPS ), znany również jako zasilanie odległym obszarze ( RAPS ), jest od-sieci elektrycznej system lokalizacji, które nie są wyposażone w dystrybucji energii w systemie. Typowe SAPS obejmują jedną lub więcej metod wytwarzania energii elektrycznej , magazynowania energii i regulacji.

Energia elektryczna jest zwykle wytwarzana za pomocą co najmniej jednej z następujących metod:

Przechowywanie jest zwykle realizowane jako bank baterii , ale istnieją inne rozwiązania, w tym ogniwa paliwowe . Moc pobierana bezpośrednio z akumulatora będzie prądu stałego niskiego napięcia (DC ELV), a to jest stosowane przede wszystkim do oświetlenia, jak również dla urządzeń DC. Przetwornica służy do generowania prądu zmiennego niskiego napięcia , która bardziej typowe urządzenia mogą być używane z.

Typowy samodzielny system fotowoltaiczny w oczyszczalni ścieków w Santuari de Lluc w Hiszpanii

Samodzielne systemy fotowoltaiczne są niezależne od sieci energetycznej i mogą wykorzystywać wyłącznie panele słoneczne lub mogą być używane w połączeniu z generatorem diesla, turbiną wiatrową lub akumulatorami.

Rodzaje

Dwa typy samodzielnych systemów fotowoltaicznych to system bezpośrednio sprzężony bez baterii i system samodzielny z bateriami.

System sprzężony bezpośrednio

Podstawowy model systemu sprzężonego bezpośrednio składa się z panelu słonecznego podłączonego bezpośrednio do obciążenia DC. Ponieważ w tej konfiguracji nie ma baterii akumulatorów, energia nie jest magazynowana i dlatego może zasilać typowe urządzenia, takie jak wentylatory, pompy itp., Tylko w ciągu dnia. MPPT są zwykle używane do efektywnego wykorzystania energii słonecznej, zwłaszcza w przypadku obciążeń elektrycznych, takich jak wyporowe pompy wodne. Dopasowanie impedancji jest również uważane za kryterium projektowe w systemach sprzężonych bezpośrednio.

Samodzielny system z bateriami

Schemat samodzielnego systemu PV z akumulatorem i ładowarką

W wolnostojących systemach fotowoltaicznych energia elektryczna wytwarzana przez panele fotowoltaiczne nie zawsze może być wykorzystywana bezpośrednio. Ponieważ zapotrzebowanie obciążenia nie zawsze jest równe pojemności paneli słonecznych, zwykle stosuje się baterie akumulatorów. Podstawowe funkcje akumulatora w samodzielnym systemie fotowoltaicznym to:

  • Pojemność i autonomia magazynowania energii: Przechowywanie energii, gdy jest dostępna nadwyżka i dostarczanie jej, gdy jest to wymagane.
  • Stabilizacja napięcia i prądu : Zapewnienie stabilnego prądu i napięcia poprzez eliminację stanów nieustalonych.
  • Prądy udarowe zasilania : aby zapewnić prądy udarowe do obciążeń takich jak silniki, gdy jest to wymagane.

System hybrydowy

Zobacz także: Hybrid moc , hybrydowego systemu energii odnawialnej , słoneczny hybrydowy system zasilania i wiatr hybrydowy system zasilania

Hybrydowa elektrownia jest kompletnym systemem zasilania elektrycznego, które mogą być łatwo konfigurowane spotkać szeroką gamę odległych potrzeb energetycznych. System składa się z trzech podstawowych elementów - źródła zasilania, akumulatora i centrum zarządzania energią. Źródła energii hybrydowej obejmują turbiny wiatrowe , generatory silników wysokoprężnych, generatory termoelektryczne i systemy fotowoltaiczne . Akumulator umożliwia autonomiczną pracę, kompensując różnicę między wytwarzaniem a użytkowaniem energii. Centrum zarządzania energią reguluje wytwarzanie energii z każdego ze źródeł, kontroluje zużycie energii poprzez klasyfikację obciążeń i chroni akumulator przed ekstremalnymi warunkami eksploatacji.

Monitorowanie systemu

Monitorowanie systemów fotowoltaicznych może dostarczyć przydatnych informacji na temat ich działania i tego, co należy zrobić, aby poprawić wydajność, ale jeśli dane nie są odpowiednio raportowane, wysiłek idzie na marne. Aby być pomocnym, raport z monitoringu musi zawierać informacje na temat istotnych aspektów operacji w sposób zrozumiały dla osoby trzeciej. Należy dobrać odpowiednie parametry wydajności, a ich wartości konsekwentnie aktualizować z każdym nowym wydaniem raportu. W niektórych przypadkach może być korzystne monitorowanie wydajności poszczególnych komponentów w celu udoskonalenia i poprawy wydajności systemu lub ostrzeżenie o utracie wydajności w odpowiednim czasie w celu podjęcia działań zapobiegawczych. Na przykład, monitorowanie profili ładowania/rozładowania baterii zasygnalizuje termin wymiany, zanim nastąpi przestój spowodowany awarią systemu.

Norma IEC 61724

IEC dostarczył zestaw standardów monitorowania o nazwie „Standard monitorowania wydajności systemów fotowoltaicznych” ( IEC 61724 ). Koncentruje się na wydajności elektrycznej systemu fotowoltaicznego i nie dotyczy hybryd ani nie zaleca metody zapewnienia sprawiedliwej oceny wydajności.

Ocena wydajności

Ocena wyników obejmuje:

  • Zbieranie danych, które jest prostym procesem pomiaru parametrów.
  • Ocena tych danych w sposób, który dostarcza użytecznych informacji.
  • Rozpowszechnianie przydatnych informacji użytkownikowi końcowemu.

Problemy związane z obciążeniem

Szeroki zakres zidentyfikowanych problemów związanych z obciążeniem dzieli się na następujące typy:

  • Nieprawidłowy wybór : Niektóre obciążenia nie mogą być używane z samodzielnymi systemami fotowoltaicznymi.
  • Okablowanie domowe : Nieodpowiednie lub niskiej jakości okablowanie i urządzenia zabezpieczające mogą wpływać na odpowiedź systemu.
  • Niska sprawność : Obciążenia o niskiej sprawności mogą zwiększać zużycie energii.
  • Obciążenia w trybie gotowości: tryb gotowości niektórych obciążeń powoduje marnowanie energii.
  • Rozruch : Wysoki prąd pobierany przez niektóre obciążenia podczas rozruchu Skoki prądu podczas rozruchu mogą tymczasowo przeciążyć system.
  • Moc bierna : Prąd krążący może różnić się od prądu pobieranego, gdy używane są obciążenia pojemnościowe lub indukcyjne.
  • Zniekształcenia harmoniczne : Obciążenia nieliniowe mogą powodować zniekształcenia kształtu fali falownika.
  • Niedopasowanie między obciążeniem a wielkością falownika : Gdy falownik o wyższej wartości znamionowej jest używany do obciążenia o mniejszej pojemności, całkowita sprawność jest zmniejszona.

Galeria

  • Parkometr zasilany energią słoneczną

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki