Τα τέσσερα κύρια συστήματα παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας
Σύμφωνα με τα υπάρχοντα έργα παραγωγής φωτοβολταϊκών στην αγορά, σε συνδυασμό με διαφορετικά σενάρια εφαρμογής, τα ηλιακά φωτοβολταϊκά συστήματα παραγωγής ενέργειας μπορούν να κατηγοριοποιηθούν ευρέως σε τέσσερις τύπους:
Σύστημα παραγωγής ενέργειας συνδεδεμένο στο δίκτυο
Σύστημα παραγωγής ενέργειας εκτός δικτύου
Υβριδικό σύστημα αποθήκευσης ενέργειας
Πολυενεργειακό υβριδικό σύστημα μικροδικτύων
Σήμερα θα ρίξουμε μια σύντομη ματιά στη σύνθεση και τις αρχές αυτών των τεσσάρων συστημάτων παραγωγής ενέργειας.
φωτοβολταϊκό σύστημα

Σύστημα παραγωγής ενέργειας συνδεδεμένο στο δίκτυο
Αποτελείται από φωτοβολταϊκές μονάδες, μετατροπείς συνδεδεμένους στο δίκτυο, φορτία, μετρητές αμφίδρομης κατεύθυνσης, ντουλάπια συνδεδεμένα στο δίκτυο και δίκτυα ισχύος. Η αρχή είναι ότι η ισχύς συνεχούς ρεύματος που παράγεται από τις φωτοβολταϊκές μονάδες μετατρέπεται σε εναλλασσόμενο ρεύμα μέσω του μετατροπέα και στη συνέχεια παρέχεται στο φορτίο και συνδέεται στο δίκτυο. Με αυτόν τον τρόπο, η περίσσεια ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να πωληθεί στο δίκτυο ενώ ικανοποιεί το δικό του φορτίο.
Χαρακτηριστικά:
1. Με σύνδεση στο δίκτυο, μέρος ή όλη η τροφοδοσία μεταφορτώνεται στο δίκτυο
2. Όταν σβήσει το δίκτυο, σταματά και η παραγωγή ενέργειας από Φ/Β.
3. Χρειάζεται ακόμα ρεύμα τη νύχτα.
4. Χωρίς συσκευή αποθήκευσης ενέργειας.
Σύστημα παραγωγής ενέργειας εκτός δικτύου
Αποτελείται από Φ/Β μονάδες, μετατροπέα εκτός δικτύου, μπαταρία, φορτίο και ούτω καθεξής. Το σύστημα παραγωγής ενέργειας εκτός δικτύου μπορεί να λειτουργήσει ανεξάρτητα χωρίς να βασίζεται στο ηλεκτρικό δίκτυο και γενικά χρησιμοποιείται σε απομακρυσμένες περιοχές, ζώνες χωρίς ρεύμα, νησιά, σταθμούς βάσης επικοινωνίας και φώτα δρόμου.
Όταν υπάρχει φως, η ηλιακή ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια, η οποία παρέχεται στο φορτίο μέσω του μετατροπέα εκτός δικτύου ή φορτίζεται στην μπαταρία.
Σε περίπτωση απουσίας φωτοβολταϊκών, η μπαταρία μπορεί να φορτιστεί και μέσω του δικτύου ηλεκτροδότησης.
Όταν δεν υπάρχει διακοπή φωτός ή δικτύου, η ισχύς της μπαταρίας μπορεί να τροφοδοτηθεί σε φορτία AC μέσω του μετατροπέα.
Χαρακτηριστικά:
1. Ανεξάρτητο σύστημα που δεν βασίζεται στο πλέγμα. Δηλαδή, ανεξάρτητα από το αν υπάρχει ηλεκτρικό ρεύμα ή όχι, εφόσον υπάρχει ηλιακό φως για να ικανοποιήσει, το σύστημα εκτός δικτύου μπορεί να λειτουργήσει ανεξάρτητα, μπορεί να παρέχει ισχύ ανεξάρτητα.
2. Πρέπει να υπάρχει εξοπλισμός αποθήκευσης ενέργειας, δηλαδή να χρειάζεται η μπαταρία, διαφορετικά δεν μπορεί να λειτουργήσει τη νύχτα ή τις βροχερές μέρες.
3. Δεν μπορεί να συνδεθεί στο φωτοβολταϊκό.


Υβριδικό σύστημα αποθήκευσης ενέργειας
Τα υβριδικά συστήματα αποθήκευσης ενέργειας χρησιμοποιούνται ευρέως σε σενάρια όπου υπάρχουν συχνές διακοπές ρεύματος ή όπου η αυτοπαραγωγή και η ιδιοκατανάλωση φωτοβολταϊκών δεν επιτρέπουν την τροφοδοσία του πλεονάσματος ηλεκτρικής ενέργειας στο δίκτυο ή όπου η τιμή της ιδιοκατανάλωσης είναι ακριβότερη από την τιμή των τιμολογίων τροφοδοσίας.
Κατά τη διάρκεια της ημέρας όταν υπάρχει φως, ο υβριδικός μετατροπέας δίνει προτεραιότητα στην παροχή ηλεκτρικής ενέργειας στο φορτίο, η περίσσεια ηλεκτρικής ενέργειας αποθηκεύεται στην μπαταρία και τη νύχτα η μπαταρία τροφοδοτεί το φορτίο μέσω του μετατροπέα. Ταυτόχρονα, οι χρόνοι φόρτισης και εκφόρτισης μπορούν να ρυθμιστούν για να επιτραπεί η προσαρμογή της τιμής του ηλεκτρικού ρεύματος σε μέγιστο επίπεδο. Όταν αποσυνδεθεί το δίκτυο, το σύστημα θα μεταβεί αυτόματα σε λειτουργία εκτός δικτύου για να διασφαλίσει τη ζήτηση τροφοδοσίας των χρηστών.
Χαρακτηριστικά:
1. Τόσο τα πλεονεκτήματα του συστήματος εκτός δικτύου όσο και του συνδεδεμένου στο δίκτυο, μπορούν να συνδεθούν στο δίκτυο για την πώληση ηλεκτρικής ενέργειας, ενώ μπορεί επίσης να λειτουργήσει κανονικά όταν το δίκτυο είναι εκτός ρεύματος.
2. Σε περίπτωση που δεν υπάρχει πλέγμα, πρέπει να υπάρχει μπαταρία για να λειτουργεί.
3. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως σύστημα εκτός δικτύου χωρίς σύνδεση PV για ξύρισμα αιχμής ή εφεδρική τροφοδοσία έκτακτης ανάγκης.
Σύστημα μικροδικτύου
Ένα δίκτυο διανομής ηλεκτρικής ενέργειας που αποτελείται από κατανεμημένες πηγές ενέργειας (Φ/Β/αιολική/ντίζελ), φορτία, συστήματα αποθήκευσης ενέργειας και συσκευές ελέγχου. Μετατρέπει τις αποκεντρωμένες πηγές ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια και την προμηθεύει τοπικά με τοπικά φορτία.
Το σύστημα μικροδικτύου είναι ένα αυτόνομο σύστημα ικανό για αυτοέλεγχο, φύλαξη και διαχείριση, και μπορεί όχι μόνο να συνδεθεί με το εξωτερικό δίκτυο, αλλά και να λειτουργήσει ανεξάρτητα. Σε μεγάλο βαθμό, λύνει το πρόβλημα της σύνδεσης με το δίκτυο των κατανεμημένων πηγών ενέργειας, προωθεί τη μεγάλης κλίμακας πρόσβαση σε κατανεμημένες πηγές ενέργειας και ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και είναι ένα είδος συστήματος έξυπνου δικτύου που τροφοδοτεί φορτία με πολλαπλές μορφές ενέργειας σε κολέγια και πανεπιστήμια, και υλοποιεί το ενεργό δίκτυο διανομής ηλεκτρικής ενέργειας.

