Apakah Jenis Sistem Tenaga Suria yang Ada?

Sistem tenaga suria dikelaskan mengikut cara ia menyambung ke grid utiliti dan cara elektrik digunakan. Terdapat empat jenis utama:sistem terikat grid, sistem luar grid, sistem hibrid dan sistem DC tulen.

Keempat-empatnya pada dasarnya menggunakan panel solar yang sama. Apa yang berbeza ialah sama ada terdapat sambungan grid, sama ada terdapat bateri, dan sama ada kuasa dihantar sebagai AC atau DC. Mana satu yang sesuai untuk anda bergantung pada sama ada grid tersedia di tempat anda berada, harga elektrik dan berapa banyak gangguan bekalan elektrik akan menjejaskan.
 

Berikut adalah perbandingan sebelah menyebelah dahulu, diikuti dengan melihat lebih dekat pada setiap jenis.
 

1. Sistem Suria Berikat Grid: Suapkan Elektrik Terus ke Grid

Bagaimana ia berfungsi

Pada siang hari, panel menghasilkan elektrik DC. Penyongsang terikat grid menukarkannya kepada AC yang sepadan dengan kekerapan dan fasa grid. Kuasa mula-mula membekalkan beban anda sendiri, dan sebarang lebihan dijual kepada grid. Pada waktu malam atau pada hari mendung, apabila panel tidak dapat menampung permintaan anda, anda membeli kuasa daripada grid. Tiada bateri yang terlibat.

Apa yang terdiri daripada

Panel solar dan struktur pelekap:panel menukar cahaya matahari kepada elektrik, dan struktur pelekap menetapkan sudut kecondongan dan rintangan angin.

Penyongsang terikat grid:jantung sistem. Ia melakukan pengesanan titik kuasa maksimum (MPPT), menukarkan DC kepada AC, dan menyediakan perlindungan sambungan grid.

Perlindungan sisi DC:Kabel DC, suis DC dan kotak penggabung (sistem jenis rentetan kecil sering meninggalkan kotak penggabung).

Kotak pengedaran AC:mengandungi pemutus litar dan peranti perlindungan lonjakan.

Meter:meter penjanaan atau meter dua arah yang digunakan untuk menyelesaikan tenaga elektrik yang dieksport ke grid.

Perlindungan kilat, pembumian dan pemantauan:ini memastikan sistem selamat dan membolehkan anda menyemak data penjanaan dari jauh.

Di mana ia sesuai

Ia berfungsi paling baik apabila penggunaan elektrik pada waktu siang adalah tinggi dan gridnya stabil: rumah dan vila bina sendiri dengan ruang bumbung yang boleh digunakan, dan kilang, gudang, pasar raya dan sekolah yang beroperasi pada siang hari. Ia mempunyai pelaburan terendah dan struktur paling mudah, dan ia adalah jenis dengan kapasiti terpasang terbesar di seluruh dunia.

Contoh dan cadangan

Rumah luar bandar yang dibina sendiri:dengan kira-kira 60 hingga 80 meter persegi kawasan bumbung, anda boleh memasang kira-kira 8 hingga 10 kW. Pilih penyongsang rentetan satu fasa atau tiga fasa. Penjanaan tahunan bergantung kepada cahaya matahari tempatan, jadi anggarannya menggunakan data penyinaran tempatan.

Bangunan kilang:bumbung yang besar dan beban siang hari yang tinggi sesuai dengan sistem 300 kW hingga 1 MW, digunakan terutamanya untuk penggunaan sendiri dengan lebihan dieksport ke grid. Bayaran balik biasanya lebih pendek daripada sistem kediaman.

Satu perkara yang perlu diingat

Sistem terikat grid ditutup secara automatik apabila grid turun (perlindungan anti-pulau). Ini bermakna rumah dengan sistem rangkaian grid masih tidak mempunyai kuasa semasa gangguan.
 

2. Sistem Suria Luar Grid: Bebas sepenuhnya daripada Grid

Bagaimana ia berfungsi

Kuasa daripada panel mengecas bateri terlebih dahulu. Apabila beban menarik kuasa, bateri membekalkannya melalui penyongsang. Sistem ini serba lengkap dan tidak mempunyai sambungan ke grid utiliti.

Apa yang terdiri daripada

Panel solar dan struktur pelekap

Pengawal cas solar:mengecas bateri dan melindunginya, biasanya jenis MPPT.

Bank bateri:bateri litium besi fosfat, plumbum-karbon dan gel asid plumbum semuanya digunakan. Kapasiti bateri menentukan berapa lama sistem boleh berjalan tanpa matahari.

Penyongsang luar grid:menukar kuasa DC bateri kepada AC. Banyak produk menggabungkan pengawal dan penyongsang dalam satu unit.

Peralatan pengedaran dan perlindungan

Penjana sandaran (pilihan):sumber tambahan semasa cuaca mendung atau hujan yang panjang.

Di mana ia sesuai

Tempat tanpa grid, atau tempat menyambung ke grid kos terlalu tinggi: pulau, tanah ragut, pos sempadan, rumah gunung, stesen penyelidikan jauh dan stesen pangkalan telekom.

Contoh dan cadangan

Rumah Herder:dengan penggunaan harian kira-kira 5 hingga 8 kWj, persediaan sekitar 3 kW panel, kira-kira 10 kWj storan bateri dan unit semua-dalam-satu luar grid 3 kW boleh menjalankan peti sejuk, TV dan lampu. Berperingkat-peringkat penggunaan peralatan berkuasa tinggi.

Petua saiz:saiz bateri mengikut bilangan hari mendung berturut-turut yang anda ingin tutupi. Tempah 2 hingga 3 hari sebagai peraturan, dan lebih banyak lagi apabila cahaya matahari tidak boleh dipercayai.

Kebanyakan kos sistem luar grid masuk ke dalam bateri. Jangka hayat bateri mempunyai kesan yang besar ke atas jumlah kos, jadi jangan menilai dengan harga pendahuluan sahaja.
 

3. Sistem Suria Hibrid: Grid-Tied Plus Storan, dengan Kuasa Grid dan Sandaran

Dalam industri, jenis ini lebih kerap dipanggil asistem grid-terikat/luar-grid hibridatau asistem hibrid solar-tambah-storan. Ia menambahkan bateri pada sistem yang diikat grid, jadi ia boleh berinteraksi dengan grid dan juga membekalkan kuasa sendiri semasa gangguan.

Bagaimana ia berfungsi

Penjanaan siang hari melayan beban terlebih dahulu. Lebihan kuasa mengecas bateri, dan setelah bateri penuh, selebihnya dieksport ke grid. Pada waktu malam beban ditarik dari bateri, dan apabila bateri kehabisan, dari grid. Apabila grid turun, sistem beralih kepada mod luar grid dan terus menjanakan beban kritikal melalui port sandarannya.

Apa yang terdiri daripada

Panel solar dan struktur pelekap

Penyongsang hibrid:menggabungkan fungsi penyongsang terikat grid dan penyongsang bateri dalam satu unit. Ia adalah peralatan utama yang membezakan sistem ini daripada dua sebelumnya.

Bateri simpanan tenaga:sistem kediaman kini bergantung terutamanya pada fosfat besi litium.

Meter pintar atau pengubah arus:mengukur penggunaan isi rumah dan kuasa yang mengalir ke dan dari grid, yang digunakan oleh sistem untuk memutuskan masa untuk mengecas dan menyahcas.

Sistem pengurusan tenaga (EMS):menetapkan strategi operasi, seperti mengecas dan menyahcas mengikut harga elektrik masa penggunaan.

Panel beban sandaran:beban kritikal seperti peti sejuk, lampu dan peralatan rangkaian disambungkan ke port sandaran.

Di mana ia sesuai

Kawasan yang kerap mengalami gangguan atau grid tidak stabil

Tempat dengan jurang yang besar antara harga elektrik puncak dan luar puncak, di mana anda boleh mengecas apabila kuasa murah dan nyahcas apabila mahal

Pengguna yang sensitif kepada gangguan kuasa: pejabat rumah, ladang ternakan, storan sejuk dan klinik kecil

Contoh dan cadangan

Isi rumah vila:8 hingga 10 kW panel dengan 10 hingga 20 kWj storan bateri. Sambungkan peti sejuk, lampu, penghala dan beberapa alur keluar ke port sandaran. Sama ada beban berat seperti penghawa dingin boleh dimasukkan bergantung pada kuasa keluaran sandaran penyongsang.

Ladang ternakan:pasang sistem yang diikat grid dengan storan supaya peralatan pengudaraan, pemanasan dan air minuman terus berjalan semasa gangguan.

Kos sistem hibrid lebih daripada sistem terikat grid. Wang tambahan membeli dua keupayaan: kuasa sandaran semasa gangguan dan arbitraj harga. Sama ada ia membuahkan hasil bergantung pada kekerapan gangguan berlaku di dalam negara dan pada tarif elektrik anda.
 

4. Sistem Suria DC Tulen: Kuasa DC Tanpa Penyongsangan

Bagaimana ia berfungsi

Elektrik DC daripada panel tidak ditukar kepada AC. Ia terus ke beban DC. Sesetengah sistem termasuk bateri dan pengawal, dan sesetengahnya tidak mempunyai bateri sama sekali: apabila matahari bersinar beban berjalan, dan apabila ia tidak beban berhenti.

Apa yang terdiri daripada

Panel solar

Pengawal DC(hanya diperlukan dalam sistem dengan bateri)

Bateri(pilihan)

Beban DC:Lampu LED, pam air DC, kipas DC, kamera dan peralatan yang serupa

Tanpa penyongsang, struktur adalah yang paling mudah daripada empat, dan terdapat satu langkah penukaran yang kurang di mana tenaga hilang.

Di mana ia sesuai

Tempat di mana beban itu sendiri adalah DC, kuasanya kecil dan peralatannya tersebar: lampu jalan suria, lampu taman, pam air solar, pengairan ladang, isyarat lalu lintas dan peralatan pengawasan, dan peranti komunikasi kecil.

Contoh dan cadangan

Lampu jalan suria:konfigurasi biasa ialah panel beberapa dozen watt, bateri litium dan pengawal. Lampu menyala secara automatik pada waktu malam, dan tiada kabel diperlukan.

Pam air solar:panel memacu pam DC secara langsung. Semakin kuat sinaran matahari pada siang hari, semakin banyak air dipam ke dalam tangki simpanan untuk kegunaan kemudian. Anda boleh meninggalkan bateri dan menjimatkan kos yang besar.

Hadnya jelas. Ia tidak boleh menjana kuasa peralatan AC isi rumah secara langsung, dan tahap kuasa tidak boleh terlalu besar.

5. Bagaimana Memilih Antara Empat Sistem

Kerjakan soalan ini mengikut urutan:

Adakah terdapat grid?Jika tidak, pilih luar grid atau DC tulen. Jika ya, pergi ke soalan seterusnya.

Sejauh mana gangguan akan menyakitkan?Jika banyak, pilih sistem hibrid. Jika tidak banyak, pilih grid-tied.

Adakah beban anda perkakas AC atau beban DC?Jika anda hanya perlu menghidupkan beban DC seperti lampu jalan atau pam, DC tulen sudah memadai.

Berapa bajet anda?Untuk kapasiti solar yang sama, grid-tied adalah yang paling murah. Sistem hibrid dan luar grid menambah kos bateri.

Soalan Lazim

S: Mengapakah sistem yang diikat grid tidak berfungsi semasa gangguan bekalan elektrik?Kerana penyongsang mempunyai perlindungan anti-pulau. Jika sistem terus menyalurkan kuasa ke grid mati, ia akan membahayakan pekerja utiliti yang membuat pembaikan, jadi ia mesti memutuskan sambungan secara automatik. Jika anda mahukan kuasa semasa gangguan, pilih sistem hibrid.

S: Bolehkah sistem luar grid ditukar kepada sistem hibrid kemudian?Ya, tetapi ia bergantung kepada peralatan sedia ada. Jika sistem asal menggunakan penyongsang luar grid, ia biasanya perlu diganti dengan penyongsang hibrid. Panel dan struktur pelekap biasanya boleh digunakan semula.

S: Adakah sistem DC tulen lebih cekap tenaga daripada sistem AC?Ia kehilangan lebih sedikit tenaga kerana tiada langkah penyongsangan, tetapi hanya jika beban sudah menjadi peranti DC. Membeli peralatan DC hanya untuk menjimatkan kerugian penukaran biasanya kos lebih tinggi daripada penjimatan.

S: Jenis yang manakah merupakan nilai terbaik untuk sebuah rumah?Jika grid stabil dan seseorang berada di rumah menggunakan kuasa pada siang hari, grid-tie ialah nilai terbaik. Jika gangguan kerap berlaku atau jurang antara harga puncak dan harga luar puncak adalah besar, pertimbangkan sistem hibrid. Bayaran balik bergantung pada harga elektrik tempatan, dasar insentif dan penggunaan sebenar anda, jadi tanya pemasang tempatan yang berkelayakan untuk anggaran.