Julien ALLERA, saulės autonomijos ekspertas.
Šiame saulės autonomijos vadove aptarsime pagrindinius principus. Lsaulės energijos autonomija be tinklo) reiškia visų energijos poreikių patenkinimą naudojant saulės energiją – be jokios pagalbos iš elektros tinklo. Norint tai pasiekti, būtina įrengti saulės įrenginį, sujungtą su energijos kaupimo sistema. Todėl būtina naudoti saulės baterijas.
Kai dėl didelių ir atgrasančių sąnaudų ji buvo laikoma ribine idėja, saulės energijos sistemos, neprijungtos prie tinklo, populiarumas išaugo. Per pastarąjį dešimtmetį dėl saulės energijos technologijų pažangos saulės energijos įranga tapo efektyvesnė ir pigesnė. Tai paskatino tokio tipo sprendimų demokratizavimą. . Dabar gana įprasta matyti, pavyzdžiui, užmiesčio namelius ar net alternatyvias buveines (jurtą, mažytį namą), kurias visiškai maitina autonominės saulės energijos sistemos.
Jei jums patinka idėja įsigyti nepriklausomą saulės energijos sistemą, atėjote ten, kur reikia. Šiame tinklaraštyje prieš perkant pateiksime jums esminę informaciją apie saulės energijos tiekimo sistemas be tinklo. Padėsime nustatyti, ar tokia sistema tinka jūsų poreikiams. Mes stengsimės jums padėti, kaip išsirinkti sistemą, kuri puikiai atitiktų jūsų poreikius.
Kalbėdami apie autonomiją be tinklo, daugelis galvoja tik apie saulės baterijas, o iš tikrųjų reikia daug kitų komponentų, reikalingų ne tinklo fotovoltinės sistemos veikimui.
Visiškai neprijungtoje saulės energijos sistemoje yra visa įranga, reikalinga saulės energijai gaminti, saugoti ir tiekti vietoje. Šios sistemos, veikiančios be ryšio su EDF, taip pat žinomos kaip „autonominės saulės sistemos“ arba sneprijungtos prie tinklo saulės sistemos.
Skirtingai nuo kitų saulės energijos sąrankų, pavyzdžiui, įprastesnės su tinklu susietos saulės energijos sistemos, autonominės saulės energijos sistemos nepriklauso nuo tinklo, kad tiektų energiją, kai saulės nėra.
Tačiau baterijos išlieka brangios – daug brangesnės nei saulės baterijos, su kuriomis jos susijusios. Dėl didelio akumuliatoriaus saugyklos poreikio šios sistemos yra daug brangesnės nei saulės energijos sistemos.
Vienas didžiausių saulės, kaip energijos šaltinio, privalumų yra jos moduliškumas. Iš tikrųjų, SUCONNECT 3K-RS sistema Pavyzdžiui, galia ir talpa gali būti moduliuojama vėliau pridedant baterijas, pavyzdžiui, ir (arba) skydelius:
Štai keletas dažniausiai naudojamų saulės energijos autonomijos už tinklo ribų:
Svarbu pažymėti, kad kartais saulės energijos sistema, neprijungta prie tinklo, nebus ekonomiškai svarbi. Pavyzdžiui, kur galima svarstyti galimybę gauti energijos iš EPF tinklo. Tai susiję su situacijomis, kai, pavyzdžiui, siekiame aprūpinti namą miesto aplinkoje. Tokiu atveju labiau tiks hibridinis saulės baterijų rinkinys, kuris leis maksimaliai padidinti savo suvartojimą. Be to, dingus elektrai turėsite energijos apsirūpinimą. Tačiau dažniausiai ENEDIS prisijungimo prie namų, esančių toli nuo tinklų, išlaidos yra didžiulės ir daugiau nei pateisina investicijas į autonominę saulės energiją!
Pavyzdinis (spustelėkite šią nuorodą, kad pasiektumėte internetinę Excel skaičiuoklę) :
Svarbiausias elementas kuriant ne tinkle esančią saulės sistemą yra energijos, reikalingos per dieną, įvertinimas kWh. Prie tinklo prijungtose vietose tikslius apkrovos profilio duomenis galima gauti naudojant matuoklius, kad būtų galima tiesiogiai matuoti apkrovas. Jei naudojate neprijungtą prie tinklo arba atskiras sistemas, visada pradėkite nuo mūsų ne tinklo apkrovos skaičiuoklės vasaros ir žiemos poreikiams. Apkrovos lentelė taip pat padės apskaičiuoti didžiausias apkrovas, galios koeficientus ir didžiausią poreikį, reikalingą atitinkamai sistemai nustatyti. Būkite atsargūs, kad atskirtumėte sąvokas kW (galia) ir kWh (energijos)!
Akumuliatoriaus talpa matuojama Ah arba Wh. THE Nikelio-geležies baterijos yra matuojami Ah (norėdami gauti talpą kWh, turite padauginti talpą Ah iš įtampos, pvz., 200Ahx48V = 9.6 kWh vardinės energijos), o akumuliatorių talpa ličio kiekis matuojamas kWh. Turi būti atsižvelgta į visus nuostolių veiksnius, siekiant užtikrinti, kad akumuliatoriaus dydis būtų pakankamas apkrovai, įskaitant didžiausias leistinas iškrovimo gylis (DoD), o tai taip pat turės įtakos gyvenimo trukmei. Taip pat atsižvelkite į akumuliatoriaus tipą ir chemiją, akumuliatoriaus įtampos diapazoną, minimalias veikimo dienas (nepertraukiamas dienas be saulės spindulių) ir didžiausią akumuliatoriaus įkrovimo greitį (C reitingą), kaip išsamiau paaiškinta vėliau.
Norint įkrauti bateriją, maitinant apkrovas, būtina turėti tinkamo dydžio saulės energijos instaliaciją. Norėdami užtikrinti, kad saulės kolektorių instaliacija būtų pakankamai didelė, atsižvelkite į vietines sąlygas, įskaitant vidutinį saulės apšvitą ištisus metus (pikčiausios saulės valandos), šešėlio problemas, orientacijos ir skydo pasvirimo kampą, kabelių nuostolius ir šiluminę degradaciją (praradimo veiksnius). PVGIS saulės projektavimo įrankis gali padėti įvertinti saulės generaciją ištisus metus, remiantis plokščių orientacija ir vieta.
Atlikę 1–3 veiksmus, turėsite pasirinkti tinkamą inverterio įkroviklį, taip pat MPPT saulės energijos įkrovimo valdiklį, kuris atitiktų saulės energijos instaliaciją pagal plokščių ir stygų ilgį, o tai nustatys įtampos grandines. Norėdami įvertinti, naudokite grandinės įtempimo skaičiuotuvą maksimalius ir minimalius grandinės įtempimus, kurie padės nustatyti tinkamiausio MPPT įkroviklio pasirinkimą (šiuo atveju naudojau Victron MPPT skaičiuoklės pavyzdį). Tada galima pasirinkti akumuliatoriaus keitiklį-įkroviklį, kuris atitiktų jūsų nuolatinės ir didžiausios apkrovos poreikius.
Priešingai, ištrauka iš sistemos prietaisų skydelio Victron VRM stebėjimas. Ten galime sekti išsamius parametrus, tokius kaip akumuliatoriaus įtampa, įkrovimo būsena, galios ir įvairios įtampos, realiu laiku.
Istoriškai dauguma akumuliatorių keitiklių buvo sukurti taip, kad veiktų su plačiai prieinamais švino-rūgšties akumuliatoriais (Gel, AGM ir OpZ). Švino rūgšties akumuliatoriai yra didesni, sunkesni ir gali išskirti dujas, kurias reikia vėdinti. Jie iš prigimties turi ribotą tarnavimo laiką ir netoleruoja jokio piktnaudžiavimo ar tvarkymo klaidų (giliosios iškrovos, temperatūros, sulfatacijos ir kt.). Palyginimui, ličio jonų akumuliatoriai yra lengvesni, kompaktiški, efektyvesni ir gali būti saugiai laikomi sandariame korpuse, nors yra moduliniai. Daugelis ličio baterijų sistemų, pvz BYD, Pylontech arba TESVOLT, turi integruotus akumuliatoriaus valdymo blokus (BMS), kuriems reikalingas keitiklis su suderinamu ryšiu (CANbus tinklo protokolas), kad veiktų saugiai ir efektyviai. Turime susitikti keli šimtai ličio baterijų, dislokuotų izoliuotose vietose, turinčios puikų grįžtamąjį ryšį ir anekokinių gedimų dažnį (apie 1 %).
Kalbant apie BMS valdymo sistemą, kai kurios ličio baterijos yra valdomos savarankiškai, pavyzdžiui, Zenaji Aeon ličio titanato baterijos.
Ne tinklo sistemoms, Nikelio ir geležies Edison baterijos yra puikus pasirinkimas, atsižvelgiant į jų tvirtumą ir toleranciją piktnaudžiavimui (ilgalaikis gilus iškrovimas, temperatūra ir kt.). Tinkamo dydžio ir tvarkomų jų gyvenimo trukmė yra kelis dešimtmečius. Vienas didžiausių NiFe baterijų privalumų yra tai, kad jie neišsijungia esant žemai įtampai arba žemai įkrovimo būsenai (SOC), skirtingai nei šiuolaikinės ličio baterijos. Iš kitos pusės, jiems reikės reguliarios priežiūros (kas ketvirtį įpilama demineralizuoto vandens).