Paskirstytose fotovoltinės energijos gamybos sistemose dažnai pastebimos skirtingos išraiškos, pvz., prijungtas prie tinklo, išjungtas iš tinklo ir mikrotinklas. Kokios yra jų pačių savybės? Kokie yra skirtumai? Tiesą sakant, jie atstovauja kelioms energijos gamybos sistemoms, susijusioms su paskirstyta fotovoltinės energijos gamyba. Šiame straipsnyje mes ne tik pristatome pagrindines į tinklą prijungtų elektros energijos gamybos sistemų, į tinklą prijungtų elektros energijos gamybos sistemų, ne tinklo energijos kaupimo energijos generavimo sistemų ir mikrotinklų charakteristikas, bet ir palyginame jas pagal jų ryšį su elektros tinklu, energija. saugojimo įrangos reikalavimus, taikymo scenarijus ir kitus aspektus lentelėje, kad būtų lengviau susipažinti.
Į tinklą prijungta elektros energijos gamybos sistema
Prie tinklo prijungta fotovoltinė sistema reiškia fotovoltinę sistemą, tiesiogiai prijungtą prie viešojo maitinimo tinklo. Pagrindiniai šios sistemos komponentai yra fotovoltiniai moduliai, į tinklą prijungti keitikliai, dvikrypčiai skaitikliai ir pats elektros tinklas. Į tinklą prijungtų keitiklių funkcija yra fotovoltinių modulių generuojamą nuolatinę srovę paversti kintamąja srove, kuri vėliau tiekiama vietinėms apkrovoms. Perteklinė elektros energija parduodama atgal į tinklą per dvikrypčius skaitiklius.
Prie tinklo prijungta elektros energijos gamybos sistema remiasi išoriniu elektros tinklu ir pasirenka „spontaniško savarankiško naudojimo, perteklinio elektros tinklo prijungimo“ arba „visiško tinklo prijungimo“ darbo režimą. Nutrūkus elektrai, sistema neveikia, kad būtų išvengta elektros tiekimo atgal į tinklą, o tai gali kelti pavojų saugumui.
Elektros energijos gamybos sistema iš tinklo
Ne tinklo elektros energijos gamybos sistemos veikia nepriklausomai nuo elektros tinklo ir nėra prie jo prijungtos. Jį sudaro fotovoltiniai moduliai, išjungti tinklo keitikliai, baterijos ir apkrovos. Ši sistema yra visiškai nepriklausoma ir nepriklauso nuo tinklo maitinimo, tinka atokioms vietovėms be tinklo aprėpties arba vietovėms, kuriose dažnai nutrūksta maitinimas. Iš tinklo išjungtose sistemose turi būti įrengti energijos kaupimo įrenginiai, dažniausiai akumuliatoriai, skirti naudoti naktį arba esant prastam apšvietimui.
Išjungtos nuo tinklo elektros energijos gamybos sistemos nepriklauso nuo elektros tinklo, jos priklauso nuo darbo režimo „saugojimas naudojant“ arba „saugojimas prieš naudojant“ ir nėra paveiktas elektros energijos tiekimo nutraukimų. Ši sistema pasižymi puikiu lankstumu ir manevringumu, joje turi būti įrengti energijos kaupimo įtaisai, pvz., baterijos, skirtos per dieną pagamintai elektros energijai kaupti ir naudoti naktį arba be šviesos.
Hibridinė energijos kaupimo ir generavimo sistema
Hibridinės energijos kaupimo sistemos plačiai naudojamos tose vietose, kur dažnai nutrūksta elektra arba kur savaiminis fotovoltinis energijos naudojimas negali generuoti perteklinės elektros energijos prijungimui prie tinklo, kur savitarnos elektros energijos kainos yra daug didesnės nei prisijungimo prie tinklo kainos ir kur yra didžiausios elektros kainos. daug didesnės nei slėnio elektros kainos.
Sistema susideda iš fotovoltinių modulių, saulės hibridinių integruotų mašinų, baterijų, apkrovų ir tt Fotovoltinė matrica paverčia saulės energiją į elektros energiją esant apšvietimui, tiekia maitinimą į apkrovą ir įkrauna akumuliatorių per saulės valdomo inverterio integruotą mašiną; Kai šviesos nėra, baterija tiekia maitinimą į saulės valdomo keitiklio integruotą įrenginį, o tada tiekia maitinimą kintamosios srovės apkrovai.
Palyginti su į tinklą prijungtomis elektros energijos gamybos sistemomis, ši sistema turi įkrovimo ir iškrovimo valdiklį bei akumuliatorių. Nutrūkus elektrai, fotovoltinė sistema gali toliau veikti, o keitiklis gali persijungti į tinklo išjungimo režimą, kad tiektų apkrovą maitinimui.
Mikrotinklas
Mikrotinklas yra paskirstymo tinklas, susidedantis iš paskirstytų energijos šaltinių (pvz., fotovoltinės ir vėjo energijos), apkrovų, energijos kaupimo sistemų ir valdymo įrenginių. Palyginti su plačia elektros energijos gamybos, perdavimo, paskirstymo ir naudojimo integracija dideliame elektros tinkle, mikrotinklai daugiausia pasiekia vietoje paskirstytos atsinaujinančios energijos suvartojimo ir energijos mainų su dideliu elektros tinklu.
Mikrotinklai gali veikti kaip nepriklausomi elektros tinklai arba būti prijungti prie pagrindinio elektros tinklo, kad keistųsi elektros energija. Mikrotinklo sistemos pasižymi lankstumo ir efektyvumo savybėmis, kurios gali skatinti plataus masto paskirstytų energijos šaltinių ir atsinaujinančios energijos integraciją.
Mikrotinkluose bendras pagrindinių tinklų, paskirstytų energijos šaltinių ir energijos kaupimo sistemų valdymas pasiekiamas naudojant energijos valdymo sistemas, kad būtų išlyginti paskirstytos energijos svyravimai.
Įvairių sistemų palyginimo lentelė
| Palyginimo elementai | Į tinklą prijungta elektros energijos gamybos sistema | Elektros energijos gamybos sistema iš tinklo | Hibridinė energijos kaupimo ir generavimo sistema | Microgrid sistema |
| Ryšys su elektros tinklu | Tiesiogiai prisijungus prie viešojo elektros tinklo, elektros perteklius gali būti perduodamas į tinklą arba gaunama elektros energija iš tinklo. | Visiškai nepriklausomas nuo elektros tinklo veikimo, nepriklausomas nuo išorinio elektros tinklo tiekimo, tinka vietovėms be elektros tinklo aprėpties. | Jis gali būti prijungtas prie elektros tinklo arba veikti savarankiškai dingus elektrai, esant dviem darbo režimams: prijungtas prie tinklo ir išjungtas iš tinklo. | Jį galima prijungti prie išorinio elektros tinklo ir prireikus eksploatuoti savarankiškai, taip užtikrinant regiono energetinį savarankiškumą. |
| Energijos kaupimo įrenginių paklausa | Paprastai energijos kaupimo įrenginiai nereikalingi, nes elektros perteklius gali būti tiesiogiai perduodamas į tinklą. | Energijos kaupimo įrenginiai (pavyzdžiui, akumuliatoriai) turi būti įrengti taip, kad galėtų kaupti per dieną pagamintą elektros energiją, skirtą naudoti naktį arba be šviesos. | Energijos kaupimo įrenginiai taip pat reikalingi, kad būtų užtikrintas nepriklausomas veikimas, kai nėra elektros tinklo. | Gali apimti energijos kaupimo įrenginius, kad subalansuotų energijos tiekimą ir paklausą regione ir pagerintų energijos vartojimo efektyvumą. |
| Taikymo scenarijai | Tinka gyvenamiesiems ir komerciniams pastatams mieste ir priemiesčiuose, taip pat didelės apimties saulės elektrinėms. | Tinka atokioms vietovėms ir vietovėms be elektros tinklo, pavyzdžiui, kalnuotose vietovėse ir salose. | Tinka vietovėms, kuriose dažnai nutrūksta elektra, arba vartotojams, norintiems padidinti savo energijos apsirūpinimo rodiklį. | Tinka mažoms vietovėms, tokioms kaip pramoniniai parkai ir universitetų miesteliai, gali savarankiškai valdyti ir optimizuoti energiją. |
| Sistemos sudėtingumas ir kaina | Struktūra yra gana paprasta, o kaina nedidelė, nes nereikia energijos kaupimo įrangos. | Struktūra yra sudėtinga, o kaina didelė, todėl reikalinga energijos kaupimo įranga ir nepriklausomos valdymo sistemos. | Struktūra yra sudėtinga, o kaina yra didelė, todėl reikia keitiklių ir energijos kaupimo įrenginių, kurie veiktų tiek prijungtu, tiek išjungtu į tinklą. | Struktūra yra pati sudėtingiausia ir brangiausia, todėl reikia integruoti kelis energijos šaltinius, energijos kaupimo sistemas ir sudėtingas energijos valdymo sistemas. |
| Maitinimo stabilumas ir patikimumas | Maitinimas priklauso nuo elektros tinklo stabilumo, o nutrūkus elektrai sistema taip pat nustos veikti. | Maitinimas yra visiškai nepriklausomas ir nėra veikiamas elektros tinklo, tačiau jį riboja oro sąlygos ir energijos kaupimo talpa. | Sujungus tinklo prijungimo ir išjungimo iš tinklo privalumus, jis gali ir toliau tiekti elektrą elektros tiekimo nutraukimo metu, pagerindamas energijos tiekimo stabilumą ir patikimumą | Jis gali pasiekti pusiausvyrą tarp energijos tiekimo ir paklausos regione, pagerindamas energijos tiekimo stabilumą ir patikimumą. |
Per šią lentelę galime vizualiai matyti ryšio su tinklu skirtumus, energijos kaupimo įrangos reikalavimus, taikymo scenarijus, sistemos sudėtingumą ir kainą, taip pat kiekvienos fotovoltinės energijos gamybos sistemos maitinimo stabilumą ir patikimumą. Tai padeda mums pasirinkti tinkamą sistemos tipą, atsižvelgiant į konkrečius taikymo reikalavimus ir sąlygas.