Σύμφωνα με τις διαφορετικές περιπτώσεις εφαρμογής, τα ηλιακά φωτοβολταϊκά συστήματα παραγωγής ενέργειας χωρίζονται γενικά σε πέντε είδη: συστήματα παραγωγής ενέργειας συνδεδεμένα στο δίκτυο, συστήματα παραγωγής ενέργειας εκτός δικτύου, συστήματα αποθήκευσης ενέργειας εκτός δικτύου, συστήματα αποθήκευσης ενέργειας συνδεδεμένα στο δίκτυο και υβριδικά συστήματα μικροδικτύου πολλαπλών ενεργειών.
1. Φωτοβολταϊκό Σύστημα Παραγωγής Ηλεκτρικής Ενέργειας συνδεδεμένο στο δίκτυο
Το φωτοβολταϊκό σύστημα που είναι συνδεδεμένο στο δίκτυο αποτελείται από φωτοβολταϊκά στοιχεία, φωτοβολταϊκούς μετατροπείς συνδεδεμένους στο δίκτυο, φωτοβολταϊκούς μετρητές, φορτία, αμφίδρομους μετρητές, συνδεδεμένα στο δίκτυο ερμάρια και ηλεκτρικά δίκτυα. Τα φωτοβολταϊκά στοιχεία παράγουν συνεχές ρεύμα που παράγεται από το φως και το μετατρέπουν σε εναλλασσόμενο ρεύμα μέσω των μετατροπέων για την τροφοδοσία φορτίων και την αποστολή του στο ηλεκτρικό δίκτυο. Το συνδεδεμένο στο δίκτυο φωτοβολταϊκό σύστημα διαθέτει κυρίως δύο λειτουργίες πρόσβασης στο Διαδίκτυο, η μία είναι «αυτοχρήση, πρόσβαση στο Διαδίκτυο με πλεονάζουσα ηλεκτρική ενέργεια» και η άλλη είναι «πλήρης πρόσβαση στο Διαδίκτυο».
Το γενικό κατανεμημένο φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας υιοθετεί κυρίως τη λειτουργία «αυτοχρησιμοποίησης, πλεονάζουσας ηλεκτρικής ενέργειας online». Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τα ηλιακά κύτταρα έχει προτεραιότητα έναντι του φορτίου. Όταν το φορτίο δεν μπορεί να εξαντληθεί, η πλεονάζουσα ηλεκτρική ενέργεια αποστέλλεται στο ηλεκτρικό δίκτυο.
2. Φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας από το δίκτυο
Το αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας δεν εξαρτάται από το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας και λειτουργεί ανεξάρτητα. Χρησιμοποιείται γενικά σε απομακρυσμένες ορεινές περιοχές, περιοχές χωρίς ρεύμα, νησιά, σταθμούς βάσης επικοινωνιών και φώτα δρόμου. Το σύστημα αποτελείται γενικά από φωτοβολταϊκά στοιχεία, ηλιακούς ελεγκτές, μετατροπείς, μπαταρίες, φορτία κ.ο.κ. Το αυτόνομο σύστημα παραγωγής ενέργειας μετατρέπει την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια όταν υπάρχει φως. Ο μετατροπέας ελέγχεται από την ηλιακή ενέργεια για να τροφοδοτεί το φορτίο και να φορτίζει την μπαταρία ταυτόχρονα. Όταν δεν υπάρχει φως, η μπαταρία τροφοδοτεί το φορτίο AC μέσω του μετατροπέα.
Το μοντέλο χρησιμότητας είναι πολύ πρακτικό για περιοχές χωρίς ηλεκτρικό δίκτυο ή με συχνές διακοπές ρεύματος.
3. Φωτοβολταϊκό σύστημα αποθήκευσης ενέργειας εκτός δικτύου
Καιφωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας εκτός δικτύουΧρησιμοποιείται ευρέως σε συχνές διακοπές ρεύματος ή σε περιπτώσεις αυτοχρήσης φωτοβολταϊκών, η τιμή αυτοχρήσης είναι πολύ πιο ακριβή από την τιμή εντός δικτύου και η μέγιστη τιμή είναι πολύ πιο ακριβή από τις χαμηλότερες τιμές.
Το σύστημα αποτελείται από φωτοβολταϊκά στοιχεία, ηλιακά και αυτόνομα ενσωματωμένα μηχανήματα, μπαταρίες, φορτία και ούτω καθεξής. Η φωτοβολταϊκή συστοιχία μετατρέπει την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια όταν υπάρχει φως και ο μετατροπέας ελέγχεται από ηλιακή ενέργεια για να τροφοδοτεί το φορτίο και να φορτίζει την μπαταρία ταυτόχρονα. Όταν δεν υπάρχει ηλιακό φως, τομπαταρίαπαρέχει ρεύμα στομετατροπέας ηλιακού ελέγχουκαι στη συνέχεια στο φορτίο AC.
Σε σύγκριση με το σύστημα παραγωγής ενέργειας που είναι συνδεδεμένο στο δίκτυο, το σύστημα προσθέτει έναν ελεγκτή φόρτισης και εκφόρτισης και μια μπαταρία αποθήκευσης. Όταν το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας διακοπεί, το φωτοβολταϊκό σύστημα μπορεί να συνεχίσει να λειτουργεί και ο μετατροπέας μπορεί να μεταβεί σε λειτουργία εκτός δικτύου για να παρέχει ισχύ στο φορτίο.
4. Φωτοβολταϊκό Σύστημα Παραγωγής Ηλεκτρικής Ενέργειας με Σύνδεση στο Δίκτυο
Το φωτοβολταϊκό σύστημα αποθήκευσης ενέργειας που είναι συνδεδεμένο στο δίκτυο μπορεί να αποθηκεύσει την πλεονάζουσα παραγωγή ενέργειας και να βελτιώσει το ποσοστό αυτοχρήσης. Το σύστημα αποτελείται από φωτοβολταϊκή μονάδα, ηλιακό ελεγκτή, μπαταρία, μετατροπέα συνδεδεμένο στο δίκτυο, συσκευή ανίχνευσης ρεύματος, φορτίο κ.λπ. Όταν η ηλιακή ενέργεια είναι μικρότερη από την ισχύ φορτίου, το σύστημα τροφοδοτείται από την ηλιακή ενέργεια και το δίκτυο μαζί. Όταν η ηλιακή ενέργεια είναι μεγαλύτερη από την ισχύ φορτίου, μέρος της ηλιακής ενέργειας τροφοδοτείται στο φορτίο και μέρος της αχρησιμοποίητης ενέργειας αποθηκεύεται μέσω του ελεγκτή.
5. Σύστημα μικροδικτύου
Το μικροδίκτυο είναι ένας νέος τύπος δομής δικτύου, ο οποίος αποτελείται από κατανεμημένη παροχή ρεύματος, φορτίο, σύστημα αποθήκευσης ενέργειας και συσκευή ελέγχου. Η κατανεμημένη ενέργεια μπορεί να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια επί τόπου και στη συνέχεια να διοχετευτεί στο κοντινό τοπικό φορτίο. Το μικροδίκτυο είναι ένα αυτόνομο σύστημα ικανό για αυτοέλεγχο, προστασία και διαχείριση, το οποίο μπορεί να συνδεθεί στο εξωτερικό δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας ή να λειτουργήσει μεμονωμένα.
Το μικροδίκτυο είναι ένας αποτελεσματικός συνδυασμός διαφόρων τύπων κατανεμημένων πηγών ενέργειας για την επίτευξη μιας ποικιλίας συμπληρωματικής ενέργειας και τη βελτίωση της αξιοποίησης της ενέργειας. Μπορεί να προωθήσει πλήρως την πρόσβαση σε μεγάλη κλίμακα σε κατανεμημένη ενέργεια και ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και να πραγματοποιήσει την υψηλή αξιόπιστη τροφοδοσία του φορτίου με διάφορες μορφές ενέργειας. Είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος για την υλοποίηση του ενεργού δικτύου διανομής και τη μετάβαση από το παραδοσιακό δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας στο έξυπνο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας.
Ώρα δημοσίευσης: 10 Φεβρουαρίου 2023