Yazan: Julien ALLERA, güneş enerjisi otonomisi uzmanı.
Güneş enerjisi özerkliğine ilişkin bu kılavuzda ana ilkeleri tartışacağız. Lşebekeden bağımsız güneş enerjisi özerkliği) tüm enerji ihtiyaçlarınızı, elektrik şebekesinden herhangi bir yardım almadan, güneşin gücüyle karşılamak anlamına gelir. Bunu başarmak için, bir enerji depolama sistemiyle birleştirilmiş bir güneş enerjisi cihazı kurmak gereklidir. Bu nedenle güneş pillerinin kullanılması önemlidir.
Büyük ve caydırıcı maliyetleri nedeniyle bir zamanlar marjinal bir fikir olarak görülen şebekeden bağımsız güneş enerjisi sisteminin kurulumunun popülaritesi arttı. Son on yılda güneş enerjisi teknolojisindeki teknolojik ilerlemeler, güneş enerjisi ekipmanlarını daha verimli ve daha ucuz hale getirdi. Bu, bu tür bir çözümün demokratikleşmesine yol açtı. . Artık örneğin kır evlerini ve hatta tamamen şebekeden bağımsız güneş enerjisi otonomi sistemleriyle desteklenen alternatif yaşam alanlarını (Yurt, Tiny House) görmek oldukça yaygın.
Şebekeden bağımsız bağımsız bir güneş enerjisi sistemi satın alma fikri ilginizi çekiyorsa, doğru yere geldiniz. Bu blogda, satın alımınızı yapmadan önce size şebekeden bağımsız güneş enerjisi kendi kendine yeterlilik sistemleri hakkında temel bilgileri sunacağız. Böyle bir sistemin ihtiyaçlarınıza uygun olup olmadığını belirlemenize yardımcı olacağız. İhtiyaçlarınızı mükemmel şekilde karşılayacak sistemi nasıl seçeceğiniz konusunda size rehberlik etmeye çalışacağız.
Şebekeden bağımsız özerklikten bahsederken çoğu kişinin aklına yalnızca güneş panelleri gelirken gerçekte şebekeden bağımsız bir fotovoltaik sistemi çalışır duruma getirmek için gereken birçok başka bileşen vardır.
Tam bir şebekeden bağımsız güneş sistemi, sahada güneş enerjisi üretmek, depolamak ve dağıtmak için gerekli tüm ekipmanlara sahiptir. EDF bağlantısı olmadan çalışan bu sistemler “otonom güneş enerjisi sistemleri” veya “otonom güneş sistemleri” olarak da bilinmektedir.şebekeden bağımsız güneş enerjisi sistemleri.
Daha yaygın olan şebekeye bağlı güneş sistemi gibi diğer güneş enerjisi kurulumlarından farklı olarak, şebekeden bağımsız güneş enerjisi kendi kendine yeterlilik sistemleri, güneşin yokluğunda güç sağlamak için pillere dayanır.
Ancak piller, ilişkili oldukları güneş panellerinden çok daha pahalı olmaya devam ediyor. Önemli miktarda pil depolama ihtiyacı, bu sistemleri şebekeye bağlı güneş enerjisi sistemlerinden çok daha pahalı hale getiriyor.
Güneş enerjisinin bir enerji kaynağı olarak en büyük avantajlarından biri modüler olmasıdır. Aslında, SUNCONNECT 3K-RS sistemi örneğin pillerin ve/veya panellerin daha sonra eklenmesi yoluyla güç ve kapasite açısından modüle edilebilir:
Şebekeden bağımsız güneş enerjisi özerkliğinin en yaygın uygulamalarından bazıları şunlardır:
Bazen şebekeden bağımsız bir güneş enerjisi sisteminin ekonomik açıdan anlamlı olmayacağını unutmamak önemlidir. Örneğin EDF ağından enerjiye erişimin olduğu yerler düşünülebilir. Bu, örneğin kentsel bir ortamda bir eve güç sağlamaya çalıştığımız durumlarla ilgilidir. Bu durumda hibrit güneş enerjisi kiti daha uygun olacak ve öz tüketiminizi maksimuma çıkarmanıza olanak sağlayacaktır. Ayrıca elektrik kesintisi durumunda enerji konusunda kendinize yetebileceksiniz. Ancak çoğu zaman ENEDIS'in ağlardan uzaktaki evler için bağlantı maliyetleri fahiş düzeydedir ve otonom güneş enerjisine yapılan yatırımı fazlasıyla haklı çıkarır!
örnekler (çevrimiçi excel hesaplayıcısına erişmek için bu bağlantıya tıklayın) :
Şebekeden bağımsız güneş enerjisi sisteminin tasarımında en önemli unsur, günlük olarak ihtiyaç duyulan enerjinin kWh cinsinden tahminidir. Şebekeye bağlı sahalar için, yükleri doğrudan ölçmek amacıyla ölçüm cihazları kullanılarak doğru yük profili verileri elde edilebilir. Şebekeden bağımsız veya bağımsız sistemler için, her zaman yaz ve kış ihtiyaçları için şebekeden bağımsız yük hesaplayıcımızı kullanarak başlayın. Yük tablosu aynı zamanda uygun sistemi boyutlandırmak için gereken en yüksek yükleri, güç faktörlerini ve maksimum talebi hesaplamaya da yardımcı olacaktır. kavramları arasında ayrım yapmaya dikkat edin. kW (güç) ve kWh (enerji)!
Pil kapasitesi Ah veya Wh cinsinden ölçülür. THE Nikel-Demir piller Ah cinsinden boyutlandırılmıştır (KwH cinsinden kapasiteyi elde etmek için, Ah cinsinden kapasiteyi voltajla çarpmanız gerekir, örneğin 200Ahx48V = 9.6 kWh nominal enerji), akülerin kapasitesi ise lityum kWh cinsinden ölçülür. Akü boyutunun yükleri karşılamaya yeterli olmasını sağlamak için tüm kayıp faktörleri dikkate alınmalıdır. izin verilen maksimum deşarj derinliği (DoD)Bu aynı zamanda yaşam süresine de etki edecektir. Ayrıca daha sonra ayrıntılı olarak açıklanacağı üzere akü tipini ve kimyasını, akü voltaj aralığını, minimum çalışma süresi günlerini (güneş ışığının olmadığı sürekli günler) ve maksimum akü şarj oranını (C derecesi) göz önünde bulundurun.
Yüklere güç verirken aküyü şarj etmek için doğru boyutta bir güneş enerjisi tesisatına sahip olmak gerekir. Güneş enerjisi kurulumunun yeterince büyük olduğundan emin olmak için yıl boyunca ortalama güneş ışınımı (en yoğun güneş ışığı saatleri), gölgeleme sorunları, yönlendirme ve panel eğim açısı, kablo kayıpları ve termal bozulma (kayıp faktörleri) dahil olmak üzere yerel koşulları göz önünde bulundurun. PVGIS güneş enerjisi tasarım aracı panellerin yönüne ve konumuna bağlı olarak yıl boyunca güneş enerjisi üretiminin tahmin edilmesine yardımcı olabilir.
1'den 3'e kadar olan adımlar tamamlandıktan sonra, uygun bir invertör şarj cihazının yanı sıra, panellerin ve dizilerin uzunluğuna göre güneş enerjisi kurulumunu eşleştirmek için bir MPPT solar şarj kontrol cihazı seçmeniz gerekir; bu, Zincirlerin voltajını belirleyecektir. Tahmin etmek için zincir gerginliği hesaplayıcısını kullanın en uygun MPPT şarj cihazının seçimini belirlemenize yardımcı olacak maksimum ve minimum zincir gerginlikleri (bu durumda Victron MPPT hesaplayıcı örneğini kullandım). Daha sonra sürekli ve pik yük ihtiyaçlarınızı karşılayacak akü invertörü-şarj cihazı seçilebilir.
Karşı tarafta, sistemin kontrol panelinden bir alıntı Victron VRM izleme. Burada akü voltajı, şarj durumu, güçler ve çeşitli voltajlar gibi ayrıntılı parametreleri gerçek zamanlı olarak takip edebiliyoruz.
Geçmişte çoğu akü invertörü, yaygın olarak bulunabilen kurşun-asit akülerle (Gel, AGM ve OpZ) çalışacak şekilde tasarlanmıştı. Kurşun asitli aküler daha büyük, daha ağırdır ve havalandırma gerektiren gazlar yayabilir. Doğaları gereği sınırlı bir ömre sahiptirler ve herhangi bir kötüye kullanım veya kullanım hatasına (derin deşarj, sıcaklıklar, sülfatlama vb.) tolerans göstermezler. Buna karşılık, lityum iyon piller daha hafif, kompakt, daha verimlidir ve modüler olmakla birlikte kapalı bir muhafazada güvenli bir şekilde saklanabilir. Birçok lityum pil sistemi, örneğin BYD, Pylontech veya TESVOLT, güvenli ve verimli bir şekilde çalışmak için uyumlu iletişimlere (CANbus ağ protokolü) sahip bir invertör gerektiren entegre pil yönetim birimlerine (BMS) sahiptir. Çıkmalıyız mükemmel geri bildirim ve anedoktik arıza oranlarıyla (%1 civarında) yalıtılmış bölgelere yerleştirilmiş birkaç yüz lityum pil.
BMS yönetim sistemiyle ilgili olarak, Zenaji Aeon lityum titanat pilleri gibi bazı lityum piller kendi kendini yönetir.
Şebekeden bağımsız sistemler için, Nikel-Demir Edison pilleri Sağlamlıkları ve kötü kullanıma (uzun süreli derin deşarjlar, sıcaklıklar vb.) karşı toleransları göz önüne alındığında mükemmel bir seçimdir.. Uygun şekilde boyutlandırılıp yönetildiğinde onlarca yıllık bir ömre sahiptirler. NiFe pillerin en büyük avantajlarından biri, modern lityum pillerden farklı olarak düşük voltaj veya düşük şarj durumu (SOC) altında kapanmamalarıdır. Diğer taraftan, düzenli bakım gerektireceklerdir (üç ayda bir demineralize su eklenmesi).