Είναι απαραιτήτως συνδεδεμένο με το δίκτυο η Κατανεμημένη Αποθήκευση Φ/Β Ενέργειας;

Επί του παρόντος, στον σύγχρονο ενεργειακό κόσμο, τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας των κατανεμημένων φωτοβολταϊκών βρίσκονται στο επίκεντρο. Όμως, οι περισσότεροι από αυτούς αναρωτιούνται εάν η κατανεμημένη αποθήκευση ενέργειας ΦΒ πρέπει απαραίτητα να είναι συνδεδεμένη στο δίκτυο. Λοιπόν, ας εξετάσουμε περαιτέρω το ερώτημα και ας κατανοήσουμε τους διάφορους τρόπους λειτουργίας των κατανεμημένων συστημάτων ισχύος ΦΒ μαζί με τα σχετικά σημεία ηλεκτρικού σχεδιασμού.

Αρχικά, ένα κατανεμημένο σύστημα παραγωγής ενέργειας Φ/Β μπορεί να είναι εκτός δικτύου.
Τα κατανεμημένα συστήματα ηλεκτροπαραγωγής φωτοβολταϊκών δεν είναι απαραίτητα συνδεδεμένα με το δίκτυο. μπορούν επίσης να είναι εκτός δικτύου. Τα κατανεμημένα συστήματα φωτοβολταϊκής παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας εκτός δικτύου εφαρμόζονται κυρίως σε περιοχές όπου είναι αδύνατη ή δύσκολη η σύνδεση στο ηλεκτρικό δίκτυο ή όπου το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας είναι ασταθές. Τέτοια συστήματα περιλαμβάνουν γενικά ηλιακούς συλλέκτες, μπαταρίες, ελεγκτές και μετατροπείς. Οι ηλιακοί συλλέκτες μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική, η μπαταρία φορτίζεται μέσω του ελεγκτή και όταν χρειάζεται ηλεκτρική ενέργεια, η ηλεκτρική ενέργεια της μπαταρίας μετατρέπεται σε AC μέσω του μετατροπέα για χρήση από το φορτίο.
Το πλεονέκτημα του συστήματος εκτός δικτύου είναι η ανεξαρτησία και η αξιοπιστία του. Σε ορισμένες απομακρυσμένες περιοχές, όπως ορεινές περιοχές και νησιά, τα συστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας εκτός δικτύου φωτοβολταϊκών μπορούν να παρέχουν στους κατοίκους σταθερή παροχή ρεύματος χωρίς να επηρεάζονται από βλάβες στο δίκτυο. Επιπλέον, σε ορισμένες ειδικές περιπτώσεις, όπως επιχειρήσεις πεδίου, έκτακτη διάσωση κ.λπ., μπορεί να χρησιμοποιηθεί και το σύστημα εκτός δικτύου.
Τα συστήματα εκτός δικτύου έχουν επίσης μια σειρά από μειονεκτήματα. Πρώτον, το κόστος τέτοιων συστημάτων είναι σχετικά υψηλό επειδή χρειάζεται να εξοπλίσει κανείς μπαταρίες αποθήκευσης. Δεύτερον, οι μπαταρίες έχουν περιορισμένη διάρκεια ζωής και πρέπει να αντικαθίστανται περιοδικά, γεγονός που αυξάνει το κόστος συντήρησης. Επιπλέον, η χωρητικότητα των συστημάτων εκτός δικτύου είναι συνήθως μικρή και δεν μπορεί να καλύψει τη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας μεγάλης κλίμακας.
Αντίθετα, ένα διανεμημένο φωτοβολταϊκό σύστημα συνδεδεμένο στο δίκτυο συνδέει την ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τα ηλιακά πάνελ στο δίκτυο αφού τη μετατρέψει σε εναλλασσόμενο ρεύμα μέσω ενός μετατροπέα. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, όταν η παραγωγή ηλιακής ενέργειας είναι μεγαλύτερη από την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας, το πλεόνασμα ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να παραδοθεί στο δίκτυο, ενώ όταν η παραγόμενη ηλιακή ενέργεια δεν επαρκεί για τους χρήστες, μπορούν να την αποκτήσουν από το δίκτυο.
Το πλεονέκτημα ενός συστήματος που συνδέεται με το δίκτυο είναι ότι μπορεί να χρησιμοποιήσει πλήρως τη σταθερότητα και την αξιοπιστία του δικτύου και ταυτόχρονα, μπορεί επίσης να πουλήσει την πλεονάζουσα ισχύ στο δίκτυο για κάποια οικονομική απόδοση. Εξάλλου, ένα σύστημα που συνδέεται με το δίκτυο είναι σχετικά απλό και δεν είναι ακριβό στην εγκατάσταση και τη συντήρηση.
Ωστόσο, το συνδεδεμένο στο δίκτυο σύστημα έχει επίσης ορισμένα προβλήματα: για παράδειγμα, πρέπει να πληροί τις απαιτήσεις πρόσβασης στο δίκτυο όσον αφορά την τάση, τη συχνότητα, τον συντελεστή ισχύος και άλλα. Επιπλέον, η γενιά του θα επηρεαστεί από καιρικές συνθήκες, όπως βροχή ή χιόνι, και υπάρχει κάποια αστάθεια στη γενιά του. Δεύτερον, τι πρέπει να περιλαμβάνει ο ηλεκτρολογικός σχεδιασμός;
Είτε είναι εκτός δικτύου είτε συνδεδεμένο στο δίκτυο κατανεμημένο σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, ο ηλεκτρικός σχεδιασμός του πρέπει να λαμβάνει υπόψη τις ακόλουθες πτυχές: επιλογή και διάταξη ηλιακού πάνελ. Το ηλιακό πάνελ είναι το βασικό συστατικό του κατανεμημένου συστήματος παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας και η επιλογή και η διάταξή του επηρεάζουν άμεσα την παραγωγή ενέργειας και την απόδοση του συστήματος. Κατά την επιλογή του ηλιακού πάνελ, πρέπει να λαμβάνονται υπόψη παράγοντες όπως η ισχύς, η απόδοση, η αξιοπιστία και η διάρκεια ζωής. Εν τω μεταξύ, εν όψει της φωτεινής κατάστασης του χώρου εγκατάστασης, της περιοχής στέγης, του προσανατολισμού και άλλων παραγόντων, είναι επίσης απαραίτητο να πραγματοποιηθεί μια λογική διάταξη για τη μεγιστοποίηση της χρήσης ηλιακής ενέργειας.
Για ένα σύστημα εκτός δικτύου, υπάρχει επίσης ανάγκη να εξεταστούν οι συνθήκες αντιστοίχισης μεταξύ των ηλιακών συλλεκτών και των μπαταριών για την πλήρη φόρτιση των μπαταριών υπό διάφορες συνθήκες φωτός.
Επιλογή μπαταρίας και υπολογισμός χωρητικότητας
Η μπαταρία είναι το απαραίτητο μέρος στο κατανεμημένο σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας εκτός δικτύου, η λειτουργία της είναι να αποθηκεύει την ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από το ηλιακό πάνελ για χρήση τη νύχτα ή τις συννεφιασμένες και βροχερές μέρες. Κατά την επιλογή του τύπου, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη παράγοντες όπως ο τύπος, η χωρητικότητα, η διάρκεια ζωής, η απόδοση φόρτισης και εκφόρτισης της μπαταρίας.
Για τα συνδεδεμένα στο δίκτυο συστήματα, αν και ο εξοπλισμός μπαταριών αποθήκευσης δεν είναι απαραίτητος, αλλά σε ορισμένες συγκεκριμένες περιπτώσεις, όπως η αστοχία του δικτύου, μπορεί επίσης να εξετάσει τον εξοπλισμό μιας συγκεκριμένης χωρητικότητας μπαταριών αποθήκευσης ως εφεδρική πηγή ενέργειας. Στη συνέχεια, η χωρητικότητα της μπαταρίας πρέπει να υπολογιστεί για την ικανότητά της να ικανοποιεί τις ανάγκες των χρηστών σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης. Επιλογή ελεγκτή και μετατροπέα
Ο ελεγκτής είναι ένα από τα πιο σημαντικά εξαρτήματα στο κατανεμημένο σύστημα παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας. ελέγχει την έξοδο του ηλιακού πάνελ για να αποτρέψει την υπερφόρτιση ή την υπερφόρτιση της μπαταρίας. Κατά την επιλογή ενός ελεγκτή, θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη η λειτουργία του ελεγκτή, η απόδοση, η αξιοπιστία και άλλοι παράγοντες.
Ο μετατροπέας είναι μια συσκευή που μετατρέπει την ισχύ συνεχούς ρεύματος που παράγεται από τα ηλιακά πάνελ σε εναλλασσόμενο ρεύμα και η επιλογή του πρέπει να λαμβάνει υπόψη παράγοντες όπως η ισχύς, η απόδοση, η κυματομορφή εξόδου και η αξιοπιστία του μετατροπέα. Για συστήματα εκτός δικτύου, είναι επίσης απαραίτητο να εξεταστεί εάν η τάση εξόδου και η συχνότητα του μετατροπέα ταιριάζουν με το φορτίο.

Ηλεκτρικές καλωδιώσεις και συσκευές προστασίας
Η ηλεκτρική καλωδίωση είναι απαραίτητο συστατικό του κατανεμημένου συστήματος παραγωγής ενέργειας Φ/Β και ο σχεδιασμός του πρέπει να λαμβάνει υπόψη πτυχές όπως η ασφάλεια, η αξιοπιστία και η αισθητική του συστήματος. Στις καλωδιώσεις, θα πρέπει να δοθεί προσοχή στην τήρηση των σχετικών ηλεκτρικών κωδίκων και προτύπων, ώστε να ικανοποιούνται μεταξύ άλλων οι απαιτήσεις για τις διατομές των καλωδίων, την απόδοση μόνωσης.
Η συσκευή προστασίας είναι η σημαντική εγγύηση ασφάλειας στο κατανεμημένο σύστημα παραγωγής ενέργειας Φ/Β. Όταν το σύστημα αποτύχει, θα διακόψει την παροχή ρεύματος εγκαίρως για να αποτρέψει την επέκταση του ατυχήματος. Οι προστατευτικές συσκευές περιλαμβάνουν διακόπτες κυκλώματος, ασφάλειες, προστατευτικά διαρροής κ.λπ., οι οποίες θα πρέπει να διαμορφωθούν εύλογα σύμφωνα με τη χωρητικότητα και τις απαιτήσεις του συστήματος κατά την επιλογή και την εγκατάσταση. Σχεδιασμός συστήματος παρακολούθησης
Το σύστημα παρακολούθησης είναι ένα σημαντικό μέρος του κατανεμημένου συστήματος παραγωγής ενέργειας ΦΒ, το οποίο μπορεί να παρακολουθεί την κατάσταση λειτουργίας του συστήματος σε πραγματικό χρόνο, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής ενέργειας των ηλιακών συλλεκτών, της ισχύος της μπαταρίας, της ισχύος εξόδου του μετατροπέα κ.λπ. Μέσω του συστήματος παρακολούθησης, οι χρήστες μπορούν να κατανοήσουν έγκαιρα τη λειτουργία του συστήματος, να εντοπίσουν προβλήματα και να τα αντιμετωπίσουν έγκαιρα.
Πρέπει να εξετάσει την κλίμακα και τις απαιτήσεις του συστήματος, να επιλέξει τον κατάλληλο εξοπλισμό και λογισμικό παρακολούθησης και να κάνει λογική εγκατάσταση και θέση σε λειτουργία. Τρίτον, η περίληψη Κατανεμημένη αποθήκευση ενέργειας ΦΒ δεν είναι απαραίτητα συνδεδεμένη στο δίκτυο, αλλά μπορεί να είναι και εκτός δικτύου. Τα συστήματα εκτός δικτύου εφαρμόζονται σε εκείνες τις περιοχές που δεν μπορούν να συνδεθούν με το δίκτυο ή για τις οποίες το δίκτυο δεν είναι σταθερό, με τα πλεονεκτήματα της ανεξαρτησίας και της αξιοπιστίας, αλλά το κόστος είναι σχετικά υψηλό. Ένα σύστημα συνδεδεμένο στο δίκτυο μπορεί να χρησιμοποιήσει όλη τη σταθερότητα και την αξιοπιστία από το δίκτυο, ενώ πουλάει πλεονάζουσα ισχύ στο δίκτυο για κάποιο οικονομικό κέρδος.

Κατά την υλοποίηση του ηλεκτρικού σχεδιασμού σε ένα κατανεμημένο σύστημα παραγωγής ενέργειας φωτοβολταϊκών, λαμβάνονται υπόψη τα ακόλουθα: η επιλογή και η διάταξη του ηλιακού πάνελ, η επιλογή και ο υπολογισμός της χωρητικότητας της μπαταρίας, η επιλογή του ελεγκτή και του μετατροπέα, η ηλεκτρική καλωδίωση και ο σχεδιασμός της διάταξης προστασίας, ο σχεδιασμός του συστήματος παρακολούθησης, μεταξύ άλλων. Μόνο ένας ορθολογικός ηλεκτρικός σχεδιασμός μπορεί να διασφαλίσει ότι τα κατανεμημένα συστήματα παραγωγής ενέργειας Φ/Β λειτουργούν με ασφάλεια, αξιοπιστία και υψηλή απόδοση.
Παράλληλα με τη συνεχή τεχνολογική πρόοδο και τη μείωση του κόστους, στο μέλλον, σημαντικότεροι ρόλοι θα διαδραματίσουν τα κατανεμημένα φωτοβολταϊκά συστήματα αποθήκευσης ενέργειας. Τα συστήματα παραγωγής κατανεμημένης φωτοβολταϊκής ενέργειας θα μας παρέχουν είτε εντός είτε εκτός δικτύου μια καθαρότερη και πιο αξιόπιστη πηγή ενέργειας.