Ne Tür Güneş Enerjisi Sistemleri Vardır?

Güneş enerjisi sistemleri şebekeye nasıl bağlandıklarına ve elektriğin nasıl kullanıldığına göre sınıflandırılır. Dört ana tür vardır:şebekeye bağlı sistemler, şebekeden bağımsız sistemler, hibrit sistemler ve saf DC sistemleri.

Dördü de esasen aynı güneş panellerini kullanıyor. Farklı olan, şebeke bağlantısının olup olmadığı, pil olup olmadığı ve gücün AC veya DC olarak iletilmesidir. Hangisinin sizin için uygun olduğu, bulunduğunuz yerde şebekenin mevcut olup olmadığına, elektriğin nasıl fiyatlandırıldığına ve elektrik kesintisinin ne kadar zarar vereceğine bağlıdır.
 

Burada öncelikle yan yana bir karşılaştırma yapılacak, ardından her türe daha yakından bakılacak.
 

1. Şebekeye Bağlı Güneş Sistemleri: Elektriği Doğrudan Şebekeye Besleyin

Nasıl çalışır?

Gün boyunca paneller DC elektrik üretiyor. Şebekeye bağlı bir invertör, bunu şebekenin frekansına ve fazına uygun AC'ye dönüştürür. Elektrik önce kendi yüklerinizi besler ve fazlası şebekeye satılır. Gece veya bulutlu günlerde paneller ihtiyacınızı karşılayamadığı zaman şebekeden elektrik satın alırsınız. Pil dahil değildir.

Nelerden oluşur?

Güneş panelleri ve montaj yapısı:paneller güneş ışığını elektriğe dönüştürüyor ve montaj yapısı eğim açısını ve rüzgar direncini belirliyor.

Şebekeye bağlı invertör:sistemin kalbi. Maksimum güç noktası takibi (MPPT) gerçekleştirir, DC'yi AC'ye dönüştürür ve şebeke ara bağlantı koruması sağlar.

DC tarafı koruması:DC kabloları, DC anahtarları ve bir birleştirici kutu (küçük dizi tipi sistemlerde genellikle birleştirici kutu bulunmaz).

AC dağıtım kutusu:devre kesiciler ve aşırı gerilim koruma cihazı içerir.

Metre:Şebekeye ihraç edilen elektriğin dengelenmesinde kullanılan üretim sayacı veya çift yönlü sayaç.

Yıldırımdan korunma, topraklama ve izleme:bunlar sistemi güvende tutar ve üretim verilerini uzaktan kontrol etmenize olanak tanır.

Nereye uygun

Gündüz elektrik kullanımının yüksek olduğu ve şebekenin istikrarlı olduğu yerlerde en iyi şekilde çalışır: kullanılabilir çatı alanına sahip kendi kendine inşa edilen evler ve villalar ile gün boyunca faaliyet gösteren fabrikalar, depolar, süpermarketler ve okullar. En düşük yatırımlı ve en basit yapıya sahip, dünya çapında en büyük kurulu kapasiteye sahip tiptir.

Örnekler ve öneriler

Kendi kendine inşa edilen kırsal ev:Yaklaşık 60 ila 80 metrekarelik çatı alanıyla yaklaşık 8 ila 10 kW'lık bir kurulum yapabilirsiniz. Tek fazlı veya üç fazlı dizi invertörünü seçin. Yıllık üretim yerel güneş ışığına bağlıdır; dolayısıyla yerel ışınlama verilerini kullanarak tahminde bulunun.

Fabrika binası:geniş bir çatı ve yüksek gündüz yükü, esas olarak öz tüketim için kullanılan ve fazlası şebekeye ihraç edilen 300 kW ila 1 MW'lık bir sisteme uygundur. Geri ödeme genellikle konut sistemlerine göre daha kısadır.

Akılda tutulması gereken bir şey

Şebekeye bağlı bir sistem, şebeke çöktüğünde otomatik olarak kapanır (adalanmayı önleme koruması). Bu, şebekeye bağlı sisteme sahip bir evin kesinti sırasında hala elektriğin olmadığı anlamına gelir.
 

2. Şebekeden Bağımsız Güneş Sistemleri: Şebekeden Tamamen Bağımsız

Nasıl çalışır?

Panellerden gelen güç önce aküyü şarj eder. Yükler güç çektiğinde akü onları invertör aracılığıyla besler. Sistem kendi kendine yetmektedir ve şebeke şebekesine bağlantısı yoktur.

Nelerden oluşur?

Güneş panelleri ve montaj yapısı

Solar şarj kontrol cihazı:Pili şarj eder ve korur, genellikle MPPT tipindedir.

Pil bankası:lityum demir fosfat, kurşun-karbon ve jel kurşun-asit akülerin tümü kullanılmaktadır. Pil kapasitesi sistemin güneş olmadan ne kadar süre çalışabileceğini belirler.

Şebekeden bağımsız invertör:Pilin DC gücünü AC'ye dönüştürür. Birçok ürün kontrolörü ve invertörü tek bir ünitede birleştirir.

Dağıtım ve koruma ekipmanları

Yedekleme oluşturucu (isteğe bağlı):Uzun süreli bulutlu veya yağmurlu havalarda ek bir kaynak.

Nereye uygun

Şebeke olmayan veya şebekeye bağlanmanın maliyetinin yüksek olduğu yerler: adalar, otlaklar, sınır karakolları, dağ evleri, uzak araştırma istasyonları ve telekom baz istasyonları.

Örnekler ve öneriler

Herder'ın evi:Günlük yaklaşık 5 ila 8 kWh tüketim, yaklaşık 3 kW'lık panellerden oluşan bir kurulum, yaklaşık 10 kWh pil depolama ve 3 kW'lık şebekeden bağımsız hepsi bir arada ünite ile bir buzdolabı, TV ve aydınlatma çalıştırılabilir. Yüksek güçlü cihazların kullanımını kademeli hale getirin.

Boyutlandırma ipucu:Pili, kapsamak istediğiniz ardışık bulutlu günlerin sayısına göre boyutlandırın. Kural olarak 2 ila 3 gün ayırın ve güneş ışığının güvenilmez olduğu yerlerde daha fazlasını ayırın.

Şebekeden bağımsız bir sistemin maliyetinin çoğu aküye gider. Pil ömrünün toplam maliyet üzerinde büyük etkisi vardır; bu nedenle yalnızca ön fiyata göre karar vermeyin.
 

3. Hibrit Güneş Sistemleri: Şebekeye Bağlı Artı Depolama, Şebeke Gücü ve Yedekleme ile

Endüstride bu türe daha çok denir.hibrit şebekeye bağlı/şebekeden bağımsız sistemveya birgüneş enerjisi artı depolama hibrit sistemi. Şebekeye bağlı bir sisteme bir pil ekler, böylece şebekeyle etkileşime girebilir ve ayrıca bir kesinti sırasında kendi başına güç sağlayabilir.

Nasıl çalışır?

Gündüz üretimi önce yüklere hizmet eder. Fazla güç aküyü şarj eder ve akü dolduğunda geri kalan kısım şebekeye aktarılır. Geceleri yükler aküden, akü azaldığında ise şebekeden çekilir. Şebeke çöktüğünde sistem şebekeden bağımsız moda geçer ve kritik yüklere yedek bağlantı noktası üzerinden güç sağlamaya devam eder.

Nelerden oluşur?

Güneş panelleri ve montaj yapısı

Hibrit invertör:Şebekeye bağlı invertörün ve akü invertörünün fonksiyonlarını tek bir ünitede birleştirir. Bu sistemi önceki ikisinden ayıran en önemli ekipmandır.

Enerji depolama pili:konut sistemleri şu anda esas olarak lityum demir fosfata dayanmaktadır.

Akıllı sayaç veya akım trafosu:Ev tüketimini ve sistemin ne zaman şarj edip deşarj olacağına karar vermek için kullandığı şebekeye giden ve şebekeden çıkan gücü ölçer.

Enerji yönetim sistemi (EMS):Elektrik enerjisinin kullanım süresi fiyatlarına göre şarj etme ve deşarj etme gibi işletme stratejilerini belirler.

Yedekleme yük paneli:buzdolabı, aydınlatma ve ağ ekipmanı gibi kritik yükler yedek bağlantı noktasına bağlanır.

Nereye uygun

Sık kesintilerin olduğu veya dengesiz şebekenin olduğu alanlar

Elektrik fiyatlarının en yüksek ve en düşük olduğu yerler arasında büyük fark bulunan, elektriğin ucuz olduğu zamanlarda şarj edebileceğiniz ve pahalı olduğunda deşarj edebileceğiniz yerler

Elektrik kesintilerine duyarlı kullanıcılar: ev ofisleri, hayvan çiftlikleri, soğuk hava depoları ve küçük klinikler

Villa evi:10 ila 20 kWh akü depolamalı 8 ila 10 kW paneller. Buzdolabını, aydınlatmayı, yönlendiriciyi ve bazı prizleri yedek bağlantı noktasına bağlayın. Klimalar gibi ağır yüklerin dahil edilip edilemeyeceği invertörün yedek çıkış gücüne bağlıdır.

Hayvan çiftliği:Havalandırma, ısıtma ve içme suyu ekipmanlarının kesinti sırasında çalışmaya devam etmesi için depolamalı, ızgaraya bağlı bir sistem kurun.

Hibrit bir sistemin maliyeti, şebekeye bağlı bir sistemden daha fazladır. Ekstra para iki yetenek satın alır: kesintiler sırasında yedek güç ve fiyat arbitrajı. Faydalı olup olmayacağı, yerel olarak kesintilerin ne sıklıkta gerçekleştiğine ve elektrik tarifenize bağlıdır.
 

4. Saf DC Güneş Sistemleri: İnversiyonsuz DC Gücü

Nasıl çalışır?

Panellerden gelen DC elektrik AC'ye dönüştürülmez. Doğrudan DC yüklere gider. Bazı sistemlerde bir batarya ve kontrol cihazı bulunur, bazılarında ise hiç batarya yoktur: güneş parladığında yük çalışır, güneş parlamadığında yük durur.

Nelerden oluşur?

Güneş panelleri

DC denetleyici(yalnızca akülü sistemlerde gereklidir)

Pil(isteğe bağlı)

DC yükler:LED ışıklar, DC su pompaları, DC fanlar, kameralar ve benzeri ekipmanlar

İnvertör olmadan yapı, dördü arasında en basit olanıdır ve enerjinin kaybedilmesine neden olan bir dönüşüm adımı daha azdır.

Nereye uygun

Yükün kendisinin DC olduğu, gücün küçük olduğu ve ekipmanın dağınık olduğu yerler: güneş enerjili sokak lambaları, bahçe lambaları, güneş enerjili su pompaları, çiftlik sulama, trafik sinyalleri ve gözetleme ekipmanları ve küçük iletişim cihazları.

Örnekler ve öneriler

Güneş sokak lambası:yaygın bir konfigürasyon birkaç düzine watt'lık bir panel, bir lityum pil ve bir denetleyicidir. Işık geceleri otomatik olarak açılır ve kablolamaya gerek yoktur.

Güneş enerjili su pompası:paneller doğrudan bir DC pompayı çalıştırır. Gün boyunca güneş ışığı ne kadar güçlü olursa, daha sonra kullanılmak üzere depolama tankına o kadar fazla su pompalanır. Pili dışarıda bırakabilir ve büyük bir maliyetten tasarruf edebilirsiniz.

Sınırları açıktır. Sıradan ev AC cihazlarına doğrudan güç veremez ve güç seviyesi çok büyük olamaz.

5. Dört Sistem Arasından Nasıl Seçim Yapılır?

Bu soruları sırayla çalışın:

Bir ızgara var mı?Değilse, şebekeden bağımsız veya saf DC'yi seçin. Eğer öyleyse, sonraki soruya geçin.

Bir kesinti ne kadar acı verir?Çoksa hibrit bir sistem seçin. Çok fazla değilse ızgaraya bağlı olanı seçin.

Yükleriniz AC cihazları mı yoksa DC yükleri mi?Yalnızca sokak lambaları veya pompalar gibi DC yüklerine güç vermeniz gerekiyorsa saf DC yeterlidir.

Bütçeniz nedir?Aynı güneş enerjisi kapasitesi için şebekeye bağlı olan en ucuz olanıdır. Hibrit ve şebekeden bağımsız sistemler pil maliyetini artırır.

SSS

S: Elektrik kesintisi sırasında şebekeye bağlı sistem neden çalışmıyor?Çünkü invertörün adalanmaya karşı koruması vardır. Sistem, çalışmayan bir şebekeye güç beslemeye devam ederse, onarım yapan kamu hizmeti çalışanlarının tehlikeye girmesine neden olabilir, bu nedenle otomatik olarak bağlantının kesilmesi gerekir. Kesintilerde elektrik istiyorsanız hibrit sistemi tercih edin.

Soru: Şebekeden bağımsız bir sistem daha sonra hibrit sisteme dönüştürülebilir mi?Evet, ancak mevcut ekipmana bağlıdır. Orijinal sistem şebekeden bağımsız bir invertör kullanıyorsa, genellikle hibrit bir invertörle değiştirilmesi gerekir. Paneller ve montaj yapısı genellikle yeniden kullanılabilir.

S: Saf bir DC sistemi, AC sisteminden daha fazla enerji verimli midir?Ters çevirme adımı olmadığından daha az enerji kaybeder, ancak yalnızca yük zaten bir DC cihazıysa. Sadece dönüşüm kayıplarından tasarruf etmek için DC cihazları satın almak genellikle tasarruf ettiğinden daha fazla maliyete neden olur.

S: Bir ev için en iyi değere sahip tür hangisidir?Şebeke istikrarlıysa ve gün içinde evde elektrik kullanan biri varsa, şebekeye bağlı en iyi değerdir. Kesintilerin sık olması veya yoğun ve düşük fiyatlar arasındaki farkın büyük olması durumunda hibrit bir sistem düşünün. Geri ödeme, yerel elektrik fiyatlarına, teşvik politikalarına ve fiili kullanımınıza bağlıdır; bu nedenle kalifiye bir yerel tesisatçıdan bir tahmin isteyin.