Чи розподілене фотоелектричне накопичення енергії обов’язково підключається до мережі?

Зараз у сучасному енергетичному світі системи накопичення енергії розподілених фотоелектричних пристроїв займають центральне місце. Але більшість із них задаються питанням, чи обов’язково розподілене фотоелектричне накопичення енергії має бути під’єднане до мережі. Що ж, давайте розглянемо це питання глибше та розберемося в різних режимах розподілених фотоелектричних систем разом із пов’язаними з ними моментами електричного проектування.

Почнемо з того, що розподілена фотоелектрична система виробництва електроенергії може працювати поза мережею.
Розподілені фотоелектричні системи виробництва електроенергії не обов'язково підключаються до мережі; вони також можуть бути автономними. Розподілені фотоелектричні системи виробництва електроенергії поза мережею в основному застосовуються в областях, де неможливо або важко підключитися до електромережі, або де електромережа нестабільна. Такі системи зазвичай включають сонячні панелі, батареї, контролери та інвертори. Сонячні панелі перетворюють сонячну енергію в електрику, батарея заряджається через контролер, а коли потрібна електрика, електрика в батареї перетворюється на змінний струм через інвертор для використання навантаженням.
Перевагою автономної системи є її незалежність і надійність. У деяких віддалених районах, таких як гірські регіони та острови, автономні фотоелектричні системи можуть забезпечити місцевих жителів стабільним електропостачанням без збоїв у електромережі. Крім того, у деяких особливих випадках, таких як польові операції, аварійно-рятувальні роботи тощо, також можна використовувати автономну систему.
Автономні системи також мають ряд недоліків. По-перше, вартість таких систем відносно висока, тому що потрібно обладнати акумуляторні батареї. По-друге, батареї мають обмежений термін служби і їх необхідно періодично міняти, що збільшує вартість обслуговування. Крім того, потужність автономних систем зазвичай мала і не може задовольнити великомасштабний попит на електроенергію.
На відміну від цього, підключена до мережі розподілена фотоелектрична система підключає електроенергію, вироблену сонячними панелями, до мережі після перетворення її на змінний струм через інвертор. Під час цього процесу, коли виробництво сонячної енергії перевищує споживання електроенергії, надлишок електроенергії може бути доставлений до мережі, а коли виробленої сонячної енергії недостатньо для користувачів, вони можуть отримати її з мережі.
Перевага системи, підключеної до мережі, полягає в тому, що вона може повністю використовувати стабільність і надійність мережі, і в той же час вона також може продавати надлишок електроенергії в мережу з певною економічною окупністю. Крім того, мережева система є відносно простою та недорогою в установці та обслуговуванні.
Проте мережева система також має певні проблеми: наприклад, вона має відповідати вимогам доступу до мережі щодо напруги, частоти, коефіцієнта потужності тощо. Крім того, на його генерацію впливатимуть погодні умови, як-от дощ або сніг, і є певна нестабільність у його генерації. По-друге, що має включати електричний проект?
Незалежно від того, чи є розподілена фотоелектрична система генерації електроенергії автономною або підключеною до мережі, її електричний проект повинен враховувати такі аспекти: вибір і розташування сонячної панелі. Сонячна панель є основним компонентом розподіленої фотоелектричної системи виробництва електроенергії, і її вибір і компонування безпосередньо впливають на виробництво електроенергії та продуктивність системи. Вибираючи сонячну панель, необхідно враховувати такі фактори, як потужність, ефективність, надійність і термін служби. У той же час, з огляду на освітленість місця встановлення, площу даху, орієнтацію та інші фактори, також необхідно виконати розумне планування, щоб максимізувати використання сонячної енергії.
Для автономної системи також необхідно розглянути умови відповідності між сонячними панелями та батареями, щоб повністю зарядити батареї за різних умов освітлення.
Вибір акумулятора та розрахунок ємності
Батарея є невід’ємною частиною автономної розподіленої фотоелектричної системи, її функція полягає в накопиченні електроенергії, виробленої сонячною панеллю, для використання вночі або в похмурі та дощові дні. При виборі типу необхідно враховувати такі фактори, як тип, ємність, термін служби, ефективність заряджання та розряджання акумулятора.
Для систем, підключених до мережі, хоча обладнання акумуляторних батарей не є необхідним, але в деяких конкретних ситуаціях, як-от збій мережі, також можна розглянути можливість обладнання певної ємності акумуляторних батарей як резервного джерела живлення. Тоді ємність батареї повинна бути розрахована на її здатність задовольнити потреби користувачів під час надзвичайної ситуації. Вибір контролера та інвертора
Контролер є одним із найважливіших компонентів у розподіленій фотоелектричній системі виробництва електроенергії; він контролює потужність сонячної панелі, щоб запобігти перезарядженню або надмірному розрядженню акумулятора. Вибираючи контролер, слід враховувати функції контролера, продуктивність, надійність та інші фактори.
Інвертор — це пристрій, який перетворює електроенергію постійного струму, що генерується сонячними панелями, на енергію змінного струму, і при його виборі потрібно враховувати такі фактори, як потужність інвертора, ефективність, форма вихідного сигналу та надійність. Для автономних систем також необхідно враховувати, чи відповідають вихідна напруга та частота інвертора навантаженню.

Електропроводка та пристрої захисту
Електропроводка є незамінним компонентом системи розподіленого фотоелектричного виробництва, і її проектування має враховувати такі аспекти, як безпека, надійність і естетичність системи. Під час монтажу електропроводки слід приділяти увагу дотриманню відповідних електричних норм і стандартів, щоб, серед іншого, були задоволені вимоги щодо площі поперечного перерізу проводів, характеристик ізоляції.
Захисний пристрій є важливою гарантією безпеки в розподіленій фотоелектричній системі виробництва електроенергії. Коли система виходить з ладу, вона вчасно відключає електропостачання, щоб запобігти поширенню аварії. Захисні пристрої включають автоматичні вимикачі, запобіжники, засоби захисту від витоку тощо, які під час вибору та встановлення мають бути розумно налаштовані відповідно до потужності та вимог системи. Проектування системи моніторингу
Система моніторингу є важливою частиною системи розподіленого фотоелектричного виробництва, яка може контролювати стан роботи системи в режимі реального часу, включаючи виробництво енергії сонячними панелями, заряд акумулятора, вихідну потужність інвертора тощо. Завдяки системі моніторингу користувачі можуть своєчасно розуміти роботу системи, знаходити проблеми та своєчасно їх вирішувати.
Необхідно врахувати масштаб і вимоги системи, вибрати відповідне обладнання для моніторингу та програмне забезпечення, а також виконати розумне встановлення та введення в експлуатацію. По-третє, короткий підсумок. Розподілені фотоелектричні накопичувачі не обов’язково під’єднані до мережі, але також можуть бути автономними. Автономні системи застосовуються до тих територій, які не можуть бути підключені до мережі або для яких мережа нестабільна, з перевагами незалежності та надійності, але вартість є відносно високою. Система, підключена до мережі, може використовувати всю стабільність і надійність мережі, одночасно продаючи надлишок електроенергії в мережу для певної економічної вигоди.

Під час реалізації електричного проекту в розподіленій фотоелектричній системі генерації електроенергії слід враховувати наступне: вибір і розташування сонячної панелі, вибір і розрахунок ємності батареї, вибір контролера та інвертора, електричну проводку та конструкцію захисного пристрою, конструкцію системи моніторингу, серед інших аспектів. Лише раціональна електрична конструкція здатна забезпечити безпечну, надійну та високу ефективність роботи розподілених фотоелектричних систем виробництва електроенергії.
Поряд із безперервним технологічним прогресом і скороченням витрат у майбутньому все більшу роль відіграватимуть розподілені фотоелектричні системи зберігання енергії. Системи для генерації розподіленої фотоелектричної енергії забезпечать нас чистішим і надійнішим джерелом енергії як у мережі, так і поза нею.