Samostatný napájecí systém - Stand-alone power system

Schémata hybridního systému

A samostatný napájecí systém (SAPS nebo SPS), také známý jako vzdálený napájecí zdroj (RAPS), je mimo síť elektřina systém pro místa, která nejsou vybavena rozvod elektřiny Systém. Typické SAPS zahrnují jednu nebo více metod výroba elektřiny, zásobárna energie a regulace.

Elektřina se obvykle vyrábí jednou nebo více z následujících metod:

Úložiště je obvykle implementováno jako baterie, ale existují i ​​jiná řešení včetně palivové články. Napájení odebírané přímo z baterie bude stejnosměrný proud extra nízké napětí (DC ELV), a to se používá zejména pro osvětlení i pro stejnosměrné spotřebiče. An střídač se používá ke generování střídavého proudu nízké napětí, s nimiž lze použít více typických spotřebičů.

Typický samostatný solární FV systém v čistírně odpadních vod v Santuari de Lluc, Španělsko

Samostatný fotovoltaické energetické systémy jsou nezávislé na rozvodná síť a mohou používat pouze solární panely nebo mohou být použity ve spojení s dieselovým generátorem, větrnou turbínou nebo bateriemi.[1][2]

Typy

Dva typy samostatných fotovoltaických energetických systémů jsou systém s přímým spojením bez baterií a samostatný systém s bateriemi.

Přímo spojený systém

Základní model systému s přímým spojením se skládá ze solárního panelu připojeného přímo k stejnosměrné zátěži. Protože v tomto nastavení nejsou žádné sady baterií, energie se neukládá, a proto je schopna napájet běžná zařízení, jako jsou ventilátory, čerpadla atd., Pouze během dne. MPPT se obecně používají k efektivnímu využití sluneční energie, zejména pro elektrická zatížení, jako jsou objemová vodní čerpadla. Impedanční shoda je také považována za návrhové kritérium v ​​systémech s přímým spojením.[1][3]

Samostatný systém s bateriemi

Schéma samostatného FV systému s baterií a nabíječkou

V samostatných fotovoltaických energetických systémech nelze elektrickou energii produkovanou fotovoltaickými panely vždy použít přímo. Vzhledem k tomu, že poptávka po zátěži není vždy stejná jako kapacita solárního panelu, obecně se používají sady baterií. Primární funkce akumulátoru v samostatném FV systému jsou:

  • Kapacita a samostatnost skladování energie: Ukládat energii, když je k dispozici přebytek, a v případě potřeby ji poskytnout.
  • Stabilizace napětí a proudu: Poskytnout stabilní proud a napětí odstraněním přechodových jevů.
  • Dodávejte přepěťové proudy: v případě potřeby poskytnout rázové proudy zátěžím, jako jsou motory.[4]

Hybridní systém

Viz také: Hybridní síla, Hybridní systém obnovitelné energie, Solární hybridní energetický systém, a Větrný hybridní energetický systém

The hybridní elektrárna je kompletní systém elektrického napájení, který lze snadno konfigurovat tak, aby splňoval širokou škálu potřeb vzdáleného napájení. Systém má tři základní prvky - zdroj energie, baterie a centrum správy napájení. Zdroje pro hybridní výkon zahrnout větrné turbíny, dieselový motor generátory, termoelektrické generátory a solární fotovoltaické systémy. Baterie umožňuje autonomní provoz kompenzací rozdílu mezi výrobou a využitím energie. Centrum správy napájení reguluje výrobu energie z každého ze zdrojů, řídí spotřebu energie klasifikací zátěží a chrání baterii před extrémy služeb.[5][6]

Monitorování systému

Monitorování fotovoltaických systémů může poskytnout užitečné informace o jejich provozu a o tom, co je třeba udělat pro zlepšení výkonu, ale pokud nejsou údaje správně nahlášeny, je úsilí zbytečné. Aby byla užitečná, musí monitorovací zpráva poskytovat informace o relevantních aspektech operace ve smyslu, kterému třetí strana snadno rozumí. Je třeba vybrat vhodné výkonnostní parametry a jejich hodnoty důsledně aktualizovat s každým novým vydáním zprávy. V některých případech může být prospěšné sledovat výkon jednotlivých komponent za účelem upřesnění a zlepšení výkonu systému, nebo být upozorněni na ztrátu výkonu včas kvůli preventivním opatřením. Například sledování profilů nabíjení / vybíjení baterie bude signalizovat, kdy je třeba provést výměnu, než dojde k výpadku ze selhání systému.[7]

Norma IEC 61724

IEC poskytla soubor monitorovacích standardů s názvem „Standard pro monitorování výkonu fotovoltaického systému“ (IEC 61724 ). Zaměřuje se na elektrický výkon fotovoltaického systému a neřídí hybridy ani nepředepisuje metodu zajišťující, že hodnocení výkonu bude spravedlivé.[8]

Vyhodnocení výkonu

Hodnocení výkonu zahrnuje:

  • Sběr dat, což je přímý proces měření parametrů.
  • Vyhodnocení těchto údajů způsobem, který poskytuje užitečné informace.
  • Šíření užitečných informací pro koncového uživatele.[7]

Problémy související se zátěží

Široká škála identifikovaných problémů souvisejících se zátěží je rozdělena do následujících typů:

  • Špatný výběr: Některé zátěže nelze použít se samostatnými FV systémy.
  • Domovní rozvody: Nedostatečné nebo nekvalitní elektroinstalace a ochranná zařízení mohou ovlivnit reakci systému.
  • Nízká účinnost: Zátěže s nízkou účinností mohou zvýšit spotřebu energie.
  • Záložní zátěže: Pohotovostní režim některých nákladů plýtvá energií.
  • Spuštění: Vysoký proud odebíraný některými zátěžemi během spouštění Proudové špičky během spouštění mohou systém dočasně přetížit.
  • Reaktivní síla: Cirkulační proud se může lišit od proudu spotřebovaného při použití kapacitních nebo indukčních zátěží.
  • Harmonické zkreslení: Nelineární zátěže mohou způsobit zkreslení křivky střídače.
  • Neshoda mezi zátěží a velikostí střídače: Pokud se pro nižší zátěž použije vyšší jmenovitý střídač, sníží se celková účinnost.[9]

Galerie

  • Solární parkovací automat

Viz také

Reference

  1. ^ A b „Samostatné fotovoltaické systémy“. obnovitelné zdroje energie.com. Archivovány od originál dne 13.7.2011. Citováno 2011-07-21.
  2. ^ „SAMOSTATNÝ FOTOVOLTAICKÝ SYSTÉM, PŘÍPADOVÁ STUDIE: REZIDENCE V GAZĚ“ (PDF). trisanita.org. Archivovány od originál (PDF) dne 26.04.2012. Citováno 2011-07-21.
  3. ^ „Samostatný fotovoltaický systém“. eai.in. Citováno 2011-07-21.
  4. ^ „Baterie a řízení nabíjení v samostatných fotovoltaických systémech - základy a aplikace“ (PDF). localenergy.org. Citováno 2011-07-21.
  5. ^ Badwal, Sukhvinder P. S .; Giddey, Sarbjit S .; Munnings, Christopher; Bhatt, Anand I .; Hollenkamp, ​​Anthony F. (24. září 2014). „Rozvíjející se technologie elektrochemické přeměny a skladování energie“. Hranice v chemii. 2. doi:10.3389 / fchem.2014.00079. PMC  4174133. PMID  25309898.
  6. ^ Ginn, Claire. „Energy pick n 'mix: jsou hybridní systémy další velká věc?“. www.csiro.au. CSIRO. Citováno 9. září 2016.
  7. ^ A b „Pokyny pro monitorování samostatných fotovoltaických systémů: metodika a zařízení“. iea-pvps.org. Citováno 2011-07-21.
  8. ^ "Monitorování výkonu fotovoltaického systému - Pokyny pro měření, výměnu dat a analýzu". Norma IEC 61724, Ženeva: 37. 1998.
  9. ^ „Použití zařízení v samostatných FV systémech: problémy a řešení“. iea-pvps.org. Citováno 2011-07-21.

externí odkazy