ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ: Εξοικονομείστε ενέργεια τώρα

Διαβάστηκε από 2548 αναγνώστες - Ημερομηνία δημοσίευσης: 8/7/2021

Πώς λειτουργούν τα φωτοβολταϊκά .

Σχολιάστε

 

Aυτόνομα συστήματα και διασυνδεδεμένα με τη ΔΕΗ.

Kοινοποίησε το »

Όλα τα συστήματα ηλιακής ενέργειας λειτουργούν με τις ίδιες βασικές αρχές. Τα φωτοβολταϊκά πάνελ μετατρέπουν πρώτα την ηλιακή ενέργεια ή το ηλιακό φως σε ισχύ DC χρησιμοποιώντας αυτό που είναι γνωστό ως φωτοβολταϊκό (PV) αποτέλεσμα. Η ισχύς DC μπορεί στη συνέχεια να αποθηκευτεί σε μια μπαταρία ή να μετατραπεί από έναν ηλιακό μετατροπέα σε εναλλασσόμενο ρεύμα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη χρήση οικιακών συσκευών. Ανάλογα με τον τύπο του συστήματος, η υπερβολική ηλιακή ενέργεια μπορεί είτε να τροφοδοτηθεί στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας για πιστώσεις, είτε να αποθηκευτεί σε μια ποικιλία διαφορετικών συστημάτων αποθήκευσης μπαταρίας.

Οι δύο βασικοί τύποι φωτοβολταϊκών συστημάτων

1. On-grid – Φωτοβολταϊκός σταθμός  – επίσης γνωστό ως διασυνδεδεμένο σύστημα με το δίκτυο της ΔΕΗ – ΔΕΔΔΗΕ τροφοδοσίας δικτύου,

2. Off-grid – αυτόνομο σύστημα επίσης γνωστό ως  σύστημα αυτοπαραγωγής.

Απλοποιημένη διάταξη ενός κοινού δικτύου συνδεδεμένου (on-grid) συστήματος ηλιακής ενέργειας

Πρώτα θα περιγράψουμε τα κοινά συστατικά που χρησιμοποιούνται και από τους τρεις τύπους πριν αναφερθούμε σε περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τα διαφορετικά συστήματα και τον τρόπο λειτουργίας τους.

Από τι αποτελείται ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα.

1. Ηλιακοί – Φωτοβολταϊκοί Συλλέκτες – Πάνελ και Πλαίσια

Τα περισσότερα σύγχρονα φωτοβολταϊκά πάνελ αποτελούνται από πολλά φωτοβολταϊκά  στοιχεία με βάση το πυρίτιο (φωτοβολταϊκά  στοιχεία)  που παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα συνεχούς ρεύματος (DC) από το ηλιακό φως  Τα φωτοβολταϊκά στοιχεία συνδέονται μεταξύ τους στο ηλιακό πλαίσιο και συνδέονται με γειτονικά πάνελ χρησιμοποιώντας καλώδια. Σημείωσ : Είναι ηλιακό φως ή ακτινοβολία, όχι θερμότητα, που παράγει ηλεκτρισμό σε φωτοβολταϊκά κύτταρα. Οι ηλιακοί συλλέκτες, επίσης γνωστοί ως ηλιακοί συλλέκτες, γενικά συνδέονται μεταξύ τους σε «χορδές» για να δημιουργήσουν αυτό που είναι γνωστό ως ηλιακή συστοιχία. Η ποσότητα της ηλιακής ενέργειας που παράγεται εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, όπως ο προσανατολισμός και η γωνία κλίσης των ηλιακών συλλεκτών, η  απόδοση του ηλιακού πλαισίου, συν τυχόν απώλειες λόγω σκίασης, ρύπων και ακόμη και θερμοκρασίας περιβάλλοντος. Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί κατασκευαστές ηλιακών συλλεκτών στην αγορά, οπότε αξίζει να γνωρίζετε ποιοι είναι οι  καλύτεροι φωτοβολταϊκοί συλλέκτες  και γιατί.
Μερικοί από τους πολλούς διαφορετικούς τύπους διαθέσιμων φωτοβολταίκών συλλεκτών – Μάθετε περισσότερα για τα καλύτερα ηλιακά πάνελ
Οι ηλιακοί συλλέκτες  μπορούν να παράγουν ενέργεια κατά τη διάρκεια συννεφιασμένου και συννεφιασμένου καιρού, αλλά η ποσότητα ενέργειας εξαρτάται από το «πάχος» και το ύψος των νεφών, το οποίο καθορίζει πόση ποσότητα φωτός μπορεί να περάσει. Η ποσότητα της φωτεινής ενέργειας είναι γνωστή ως ηλιακή ακτινοβολία και συνήθως κατά μέσο όρο όλη την ημέρα χρησιμοποιώντας τον όρο Peak Sun Hours (PSH). Το PSH ή οι μέσες ημερήσιες ώρες φωτός του ήλιου εξαρτώνται κυρίως από την τοποθεσία και την ώρα του έτους.
 

2. Ηλιακός Μετατροπέας – Inverter

Οι ηλιακοί συλλέκτες παράγουν συνεχές ρεύμα που πρέπει να μετατραπεί μέσω inverter σε εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) για χρήση στα σπίτια και τις επιχειρήσεις μας. Αυτός είναι πρωταρχικός ο ρόλος του  φωτοβολταϊκού μετατροπέα .
Σε ένα σύστημα συμβολοσειράς μετατροπέα, οι ηλιακοί συλλέκτες συνδέονται μεταξύ τους σε σειρά, και η ηλεκτρική ενέργεια DC μεταφέρεται στον μετατροπέα που μετατρέπει την ισχύ DC σε AC. Σε ένα  μικρο μετατροπέα  συστήματος, κάθε πίνακας έχει τη δική του μικρο-μετατροπέας της συνδέεται με την οπίσθια πλευρά του πίνακα.
Το πάνελ παράγει συνεχώς DC, αλλά μετατρέπεται σε AC στην οροφή και τροφοδοτείται απευθείας στον ηλεκτρικό πίνακα.
Μάθετε περισσότερα σχετικά με τους καλύτερους διαθέσιμους ηλιακούς μετατροπείς με βάση την απόδοση, τις εγγυήσεις και το σέρβις.

 

3.Μπαταρίες

Οι μπαταρίες που χρησιμοποιούνται για αποθήκευση ηλιακής ενέργειας διατίθενται σε δύο βασικούς τύπους, μολύβδου-οξέος (AGM & Gel) και λιθίου-ιόντων. Υπάρχουν αρκετοί άλλοι τύποι διαθέσιμοι, όπως οι μπαταρίες ροής redox και το ιόν νατρίου, αλλά θα επικεντρωθούμε στις πιο κοινές δύο. Τα περισσότερα σύγχρονα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας χρησιμοποιούν επαναφορτιζόμενες μπαταρίες ιόντων λιθίου και διατίθενται σε πολλά σχήματα και μεγέθη τα οποία μπορούν να διαμορφωθούν με διάφορους τρόπους που εξηγούνται με περισσότερες λεπτομέρειες εδώ .

Η χωρητικότητα της μπαταρίας γενικά μετράται είναι είτε Amp ώρες (Ah) για μολύβδου-οξέος, είτε κιλοβατώρες (kWh) για ιόν λιθίου. Ωστόσο, δεν διατίθεται όλη η χωρητικότητα για χρήση. Οι μπαταρίες με βάση ιόντα λιθίου μπορούν συνήθως να παρέχουν έως και 90% της διαθέσιμης χωρητικότητάς τους ανά ημέρα, ενώ οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος γενικά παρέχουν μόνο 30% έως 40% της συνολικής χωρητικότητας τους ανά ημέρα για να αυξήσουν τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος μπορούν να αποφορτιστούν πλήρως, αλλά αυτό πρέπει να γίνεται μόνο σε περιπτώσεις έκτακτης ανάγκης.
Τα φωτοβολτακα συστήματα εκτός δικτύου απαιτούν εξειδικευμένους μετατροπείς εκτός δικτύου και συστήματα μπαταριών αρκετά μεγάλα για να αποθηκεύουν ενέργεια για 2 ή περισσότερες ημέρες.
Τα υβριδικά συνδεδεμένα συστήματα χρησιμοποιούν υβριδικούς μετατροπείς χαμηλότερου κόστους (μπαταρία) και απαιτούν μόνο μια μπαταρία αρκετά μεγάλη ώστε να τροφοδοτεί ενέργεια για 5 έως 10 ώρες (διανυκτέρευση) ανάλογα με την εφαρμογή.
 
Μάθετε περισσότερα για τις μπαταρίες φωτοβολταικων

 

1. Σύστημα On-Grid – Διασυνδεδεμένο 
Τα ηλιακά συστήματα on-grid ή grid-tie είναι μακράν τα πιο κοινά και χρησιμοποιούνται ευρέως από σπίτια και επιχειρήσεις. Αυτά τα συστήματα δεν χρειάζονται μπαταρίες και χρησιμοποιούν είτε ηλιακούς μετατροπείς δικτύου είτε μικρο-μετατροπείς και συνδέονται με το δημόσιο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας. Τυχόν υπερβολική ηλιακή ενέργεια που παράγετε εξάγεται στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας και συνήθως πληρώνεστε ένα feed-in-tariff (FiT) ή πιστώσεις για την ενέργεια που εξάγετε.

Αυτοπαραγωγή με Ενεργειακό Συμψηφισμό – Net metering
Πως λειτουργεί;
Είναι ο ενεργειακός συμψηφισμός (net-metering) της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από διασυνδεδεμένα φωτοβολταϊκά συστήματα  με την ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώνει ο ιδιοκτήτης του μετρητή της ΔΕΗ . Δηλαδή συμψηφίζονται οι κιλοβατώρες (kWh) που καταναλώνονται από την εγκατάσταση, με τις κιλοβατώρες (kWh) που παράγονται από το φωτοβολταϊκό σύστημα και διαχέεται προς το δίκτυο της ΔΕΗ / ΔΕΔΗΕΕ
Τι εξασφαλίζει;
Σημαντική εξοικονόμηση έως και 80% της ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνεται σε ένα χρονικό διάστημα 25 ετών.
Τι προϋποθέτει;
Την ύπαρξη νόμιμου πολεοδομικά κτηρίου και μόνιμης παροχής ρεύματος στο όνομα του ιδιοκτήτη / καταναλωτή η οποία τροφοδοτεί τη εγκατάστασή του.

Τα πλεονεκτήματα του net metering:
Σημαντική μείωση του κόστους του λογαριασμού ηλεκτρικού ρεύματος.
Ο συμψηφισμός είναι ενεργειακός σε KWH και όχι λογιστικός, άρα η επένδυση δεν εξαρτάται από τυχόν μελλοντικές αυξήσεις στο κόστος της παρεχόμενης από το δίκτυο (καταναλισκόμενης) ενέργειας.

 

2. Σύστημα Εκτός Δικτύου – Αυτόνομο φωτοβολταϊκό
Ένα σύστημα εκτός δικτύου (αυτόνομο Φ/β σύστημα) δεν είναι συνδεδεμένο στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας και επομένως απαιτεί αποθήκευση μπαταρίας. Τα ηλιακά συστήματα εκτός δικτύου πρέπει να σχεδιάζονται κατάλληλα έτσι ώστε να παράγουν αρκετή ισχύ καθ` όλη τη διάρκεια του έτους και να έχουν αρκετή χωρητικότητα μπαταρίας για να καλύψουν τις απαιτήσεις του σπιτιού, ακόμη και στα βάθη του χειμώνα, όταν υπάρχει γενικά πολύ λιγότερο φως του ήλιου.

Το υψηλό κόστος των μπαταριών και των μετατροπέων εκτός δικτύου σημαίνει ότι τα συστήματα εκτός δικτύου είναι πιο ακριβά από τα συστήματα δικτύου και έτσι συνήθως χρειάζονται μόνο σε πιο απομακρυσμένες περιοχές που απέχουν πολύ από το ηλεκτρικό δίκτυο. Ωστόσο, το κόστος της μπαταρίας μειώνεται γρήγορα, οπότε υπάρχει τώρα μια αναπτυσσόμενη αγορά για συστήματα ηλιακής μπαταρίας εκτός δικτύου, ακόμη και σε πόλεις και κωμοπόλεις.

Διαβάστε περισσότερα σχετικά με την επιλογή του καλύτερου ηλιακού συστήματος εκτός δικτύου εδώ

Τα ηλιακά συστήματα εκτός δικτύου που συνδέονται με AC χρησιμοποιούν έναν  μετατροπέα inverter μαζί με έναν μετατροπέα μπαταρίας πολλαπλών χρήσεων ένα ρυθμιστή φόρτισης.

Αυτόνομο Φ/Β σύστημα
Απλό, προσιτό, μικρής κλίμακας συζευγμένο με συνεχές ρεύμα σύστημα ηλιακής ενέργειας με χρήση ελεγκτών  – ρυθμιστών φόρτισης φωτοβολταϊκών για τη διαχείριση της φόρτισης της μπαταρίας, καθώς και έναν απλό μετατροπέα για την τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος.
  • Μπαταρίες φωτοβολταϊκών . Σε ένα σύστημα εκτός δικτύου δεν υπάρχει δημόσιο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας. Μόλις ηλιακή ενέργεια χρησιμοποιηθεί από τις συσκευές στην ιδιοκτησία σας, τυχόν υπερβολική ισχύς θα σταλεί στην   συστοιχία μπαταριών σας. Μόλις γεμίσει η μπαταρία, θα σταματήσει να λαμβάνει ενέργεια από το ηλιακό σύστημα. Όταν το ηλιακό σας σύστημα δεν λειτουργεί (νυχτερινή ώρα ή συννεφιασμένες μέρες), οι συσκευές σας θα αντλούν ενέργεια από τις μπαταρίες.

 
Ονομαστική ισχύ συσκευών  Έναντι ενέργειας ( kwh) ανά 24ωρο
(kW έναντι KWh)
Αν έχετε μπερδευτεί σχετικά με τα watt, kW, kWh, τι σημαίνουν και πότε να τα χρησιμοποιήσετε, ρίξτε μια ματιά στην ανάρτησή μας στο φόρουμ www.eco2day.gr . Θα βοηθήσει να διευκρινιστεί όλα αυτά. Το  φόρουμ των φωτοβολταϊκών συστημάτων στην Ελλάδα είναι ένα εξαιρετικό μέρος για να ρωτήσετε για το πώς λειτουργεί η ηλιακή ενέργεια  και τα οφέλη της .

 

Kοινοποίησε το »

Σχολιάστε