Hybrydowy system solarny - doskonała opcja dla paneli słonecznych

Istnieją trzy rodzaje projektów systemów paneli słonecznych: projekty systemów podłączonych do sieci, projekty systemów poza siecią oraz projekty hybrydowych systemów słonecznych. Dla każdego typu projektu systemu istnieją unikalne konfiguracje. Konfiguracje te wpływają na używany sprzęt, złożoność instalacji, a przede wszystkim na potencjalne koszty i oszczędności.

Ponieważ rachunki za media są coraz wyższe, a przerwy w dostawie prądu stają się coraz częstsze w Stanach Zjednoczonych, tak wiele domów i firm instaluje obecnie hybrydowy system solarny. Zalety hybrydowego systemu solarnego są szczególnie wyraźne, ponieważ systemy hybrydowe łączą w sobie najlepsze cechy zarówno systemów podłączonych do sieci, jak i poza nią. Projekty te są podłączone do sieci, co oznacza, że system energii słonecznej jest podłączony do linii energetycznych dostawcy mediów.

W odróżnieniu od tradycyjnych projektów systemów podłączonych do sieci, hybrydowy system solarny współpracuje z kompatybilnym hybrydowym falownikiem i akumulatorem, oferując zapasowe zasilanie akumulatorowe dla systemu podłączonego do sieci. W ciągu dnia system solarny pobiera energię z promieni słonecznych do zasilania domu i ładowania akumulatora zapasowego. Z energii tej można następnie korzystać w nocy, gdy system nie wytwarza energii lub podczas przerwy w dostawie prądu.

Aby dowiedzieć się, jak to działa, niebieski druk hybrydowego systemu słonecznego przedstawia integrację paneli słonecznych, hybrydowych falowników, akumulatorów i połączeń sieciowych w celu stworzenia samowystarczalnego systemu energetycznego. Czym jest hybrydowy system solarny? Jest to system, w którym zarówno elastyczność podłączenia do sieci, jak i dodatkowa korzyść w postaci magazynowania energii pozwalają właścicielowi domu cieszyć się niezawodną, wydajną i niedrogą energią słoneczną.

Wprowadzenie do projektowania hybrydowych systemów solarnych

Po zainstalowaniu paneli słonecznych wygenerowana energia musi zostać przekształcona w energię elektryczną dla gospodarstwa domowego. Można to zrobić na kilka sposobów: pozostać podłączonym do sieci, całkowicie się od niej odłączyć lub skorzystać z systemu hybrydowego. System hybrydowy to taki, w którym panele słoneczne są podłączone do sieci energetycznej za pomocą linii przesyłowej i posiadają zapasowy system akumulatorów zaprojektowany do magazynowania nadmiaru energii. Co to jest hybrydowy system solarny zasilany energią słoneczną i/lub zasilaniem sieciowym, z podtrzymaniem bateryjnym na wypadek przerw w dostawie prądu lub okresów bezsłonecznych. Cała nadwyżka energii generowana przez panele słoneczne może zostać zwrócona do sieci.

Energia słoneczna pochłaniana przez panele słoneczne jest przepuszczana przez falownik w celu wytworzenia użytecznej energii elektrycznej. Energia elektryczna jest następnie przesyłana do domu, akumulatorów lub sieci. Zaletą hybrydowego systemu solarnego jest to, że może on dostarczać energię w każdej sytuacji.

Dzięki zapasowemu akumulatorowi panele słoneczne wytwarzają dodatkową energię, która nie jest wykorzystywana przez dom i jest przechowywana w tym akumulatorze. Następnie, gdy słońce nie świeci, bateria ta zapewni zasilanie przez całą noc w przypadku awarii systemu lub złej pogody.

W przypadku hybrydowego systemu solarnego, jeśli zużyjesz wszystkie baterie, masz możliwość pobierania energii z sieci.

Hybrydowy system solarny polega na dostarczaniu energii słonecznej do inwertera, który z kolei dostarcza ją do domu. Nadmiar energii nie jest wykorzystywany do zasilania domu, ale jest przechowywany w domowym akumulatorze. Gdy panele słoneczne nie wytwarzają energii elektrycznej, akumulator jest w stanie zasilać dom.

Po tych wszystkich krokach, jeśli pozostała energia, jest ona dostarczana do sieci. Hybrydowy system fotowoltaiczny jest połączeniem systemu fotowoltaicznego podłączonego do sieci i systemu fotowoltaicznego off-grid. Zaletą hybrydowego systemu solarnego jest jednoczesne podłączenie do sieci energetycznej i zapewnienie domowi wystarczającej mocy rezerwowej do zasilania krytycznych obciążeń w przypadku przerwy w dostawie prądu.

Podstawową zasadą hybrydowej energii słonecznej jest to, że gdy świeci słońce, panele słoneczne wytwarzają energię elektryczną, która jest przechowywana w akumulatorze. Po całkowitym naładowaniu akumulatora można wykorzystać nadwyżkę energii generowanej przez energię słoneczną do zasilania urządzeń gospodarstwa domowego lub, jeśli pozostała, wyeksportować ją do sieci energetycznej.

Gdy sieć energetyczna jest wyłączona, energia zgromadzona w akumulatorach jest wykorzystywana jako zasilanie rezerwowe. Hybrydowy system fotowoltaiczny oferuje wszystkie zalety systemu podłączonego do sieci, zapewniając jednocześnie zasilanie awaryjne w przypadku przerwy w dostawie prądu.

Gdy zasilanie zostanie odcięte, projekt systemu solarnego w sieci zostanie wyłączony. Same panele słoneczne i baterie nie są w stanie generować energii elektrycznej, dlatego potrzebne są inne komponenty, które pomogą w jej wytwarzaniu.

Działanie hybrydowego systemu solarnego

Układ paneli słonecznych w hybrydowym systemie solarnym jest połączony z falownik solarnyktóry jest dalej połączony z baterią słoneczną i siecią energetyczną. Panel słoneczny pochłania światło słoneczne i przekształca je w prąd stały. Ta energia elektryczna trafia następnie do podłączonego falownika solarnego, który dalej przekształca prąd stały (DC) w prąd przemienny (AC). Prąd przemienny jest standardowym prądem elektrycznym używanym do zasilania naszych urządzeń gospodarstwa domowego i dóbr luksusowych.

W ciągu dnia, jeśli moc wyjściowa systemu solarnego przekracza potrzeby elektryczne domu, nadmiar energii jest następnie magazynowany w bateriach słonecznych, a po ich pełnym naładowaniu energia elektryczna jest automatycznie eksportowana do sieci energetycznej za pośrednictwem "Net-Metering".

W nocy będziesz mieć 2 opcje w sieci falownika i do 50% baterii. Jeśli wybierzesz zasilanie rządowe/sieć, sieć będzie zasilać Twoje obciążenie, a w przypadku przerwy w dostawie prądu baterie słoneczne będą zasilać Twój dom. Jeśli wybierzesz baterię jako drugi priorytet, bateria zostanie pobrana do 50%. W przypadku, gdy gospodarstwo domowe zużywa więcej niż 50% baterii, dodatkowa energia elektryczna wymagana do zasilania domu jest pobierana z sieci energetycznej.

Elementy projektu hybrydowego systemu zasilania energią słoneczną

Panele słoneczne:

Jest to źródło energii słonecznej. W przypadku, gdy chcesz go kupić, będziesz potrzebował technika, który pomoże ci zracjonalizować rozmiar. Instalacja solarna wymaga specjalistycznej wiedzy.

Baterie:

W projekcie hybrydowego systemu solarnego można wykorzystać akumulatory litowo-jonowe lub inne technologie akumulatorowe. Zapasowa jednostka akumulatorowa może przechowywać nadmiar energii słonecznej generowanej w ciągu dnia do wykorzystania w nocy. Konieczne będzie również odpowiednie dobranie rozmiaru jednostki magazynującej, aby uzyskać wystarczającą moc do intensywnego użytkowania w nocy.

Kontroler ładowania:

Jest to ważny element, który zapewnia zdrowie konstrukcji systemu akumulatorów zapasowych. Jak sama nazwa wskazuje, reguluje on przepływ ładunku do akumulatora. Konstrukcja systemu akumulatorów nie powinna być przeładowana. Przeładowanie może prowadzić do uszkodzenia akumulatora, co może skrócić jego żywotność.

Falownik hybrydowy:

The falownik hybrydowy ma kluczowe znaczenie w projektowaniu hybrydowego systemu solarnego. Jego główną funkcją jest przekształcanie energii prądu stałego generowanej przez panele słoneczne i akumulatory w użyteczną energię prądu przemiennego. Monitoruje wydajność paneli słonecznych i rejestruje otrzymaną, zużytą i zmagazynowaną energię, a także nadwyżkę energii eksportowanej do sieci.

Rozdzielnica prądu stałego:

Jak sama nazwa wskazuje, jest to panel składający się z wyłączników i innych zabezpieczeń obwodów służących do łączenia wielu połączeń z paneli słonecznych.

Rozdzielnica AC:

Jest to płytka z bezpiecznikami i wyłącznikami do ochrony podłączonych urządzeń. Jest jak jednostka konsumencka.

Zalety hybrydowego systemu solarnego

Hybrydowy system solarny to świetna opcja, jeśli priorytetem jest utrzymanie domu na zapasowej energii słonecznej podczas awarii lub jeśli firma energetyczna stosuje stawki za czas użytkowania, opłaty za zapotrzebowanie lub nie oferuje polityki pomiaru netto, w ramach której rekompensuje nadwyżkę energii przesłanej z powrotem do sieci. 

Zaletą hybrydowego systemu fotowoltaicznego jest elastyczność w zarządzaniu stawkami za energię elektryczną w czasie użytkowania w celu uzyskania maksymalnych oszczędności na miesięcznych rachunkach za energię elektryczną.

1. Efektywność kosztowa

Hybrydowy system fotowoltaiczny pozwala zablokować niskie stawki za energię na wiele lat i chroni przed przyszłymi podwyżkami stawek. Umożliwia również zarządzanie stawkami za energię elektryczną w czasie użytkowania w celu uzyskania maksymalnych oszczędności na rachunkach za energię elektryczną. Projekty hybrydowych systemów solarnych są tańsze niż projekty systemów solarnych off-grid. Tak naprawdę nie potrzebujesz zapasowego generatora, a pojemność baterii akumulatorów można zmniejszyć.

Jeśli bateria rozładuje się w nocy, można po prostu kupić energię elektryczną poza godzinami szczytu od firmy energetycznej. Będzie to znacznie tańsze niż korzystanie z generatora.

2. Elastyczność i skalowalność

System hybrydowy można zaprojektować tak, aby spełniał określone potrzeby domu i był skalowalny pod kątem przyszłych potrzeb energetycznych.

Na przykład klient może chcieć mieć zapasowe źródło zasilania dla podstawowych obciążeń, takich jak sprzęt medyczny, oświetlenie, telewizor, lodówka i komputery. W takim przypadku bateria akumulatorów zostałaby dobrana tak, aby spełnić wymagania dotyczące obciążenia krytycznego i byłaby używana w razie potrzeby. Hybrydowy system fotowoltaiczny może oferować elastyczność i skalowalność, które nie są możliwe w przypadku innych typów systemów fotowoltaicznych.

3. Zrównoważony rozwój środowiska

Panele słoneczne są coraz bardziej popularne, ponieważ ludzie szukają sposobów na zmniejszenie swojego śladu węglowego. Hybrydowy system solarny to świetna opcja dla tych, którzy chcą przyczynić się do ochrony środowiska. 

4. Zmniejszenie ryzyka awarii

Hybrydowe systemy fotowoltaiczne są przeznaczone do dostarczania energii elektrycznej w przypadku awarii sieci energetycznej. Główną zaletą hybrydowego systemu solarnego jest to, że w przypadku awarii sieci z powodu usterek technicznych lub trudnych warunków pogodowych, konstrukcja systemu zapewnia, że nieruchomość nadal będzie miała dostęp do energii elektrycznej, gdy sieć nie będzie dostępna.

5. Inteligentna energia słoneczna niesie ze sobą wiele obietnic

Wprowadzenie hybrydowych systemów solarnych otworzyło drogę do wielu interesujących innowacji. Nowe falowniki pozwalają właścicielom domów korzystać ze zmian stawek za energię elektryczną w ciągu dnia.

Panele słoneczne wytwarzają najwięcej energii elektrycznej w południe - na długo przed szczytem cen energii elektrycznej. Dom i pojazd elektryczny można zaprogramować tak, aby zużywały energię poza godzinami szczytu (lub z paneli słonecznych).

W rezultacie można tymczasowo przechowywać nadmiar energii elektrycznej generowanej przez panele słoneczne w akumulatorach i przekazywać ją do sieci energetycznej, gdy za każdą kWh płaci się najwięcej.

Inteligentna energia słoneczna jest bardzo obiecująca. Koncepcja ta będzie nabierać coraz większego znaczenia w miarę przechodzenia na inteligentną sieć w nadchodzących latach.

Kiedy warto rozważyć projekt hybrydowego systemu solarnego?

Hybrydowe systemy solarne nie są dla każdego. Niektóre sytuacje nie są idealne do rozważenia instalacji paneli słonecznych i systemu akumulatorowego. Na przykład, mieszkańcy miast nie muszą wydawać pieniędzy na projekty systemów podtrzymania bateryjnego, ponieważ zasilanie sieciowe jest zazwyczaj bardziej stabilne.

Kiedy więc warto zainwestować w hybrydowy system solarny? Rozważmy następujące przypadki:

Kwalifikowalność do net meteringu

Pomiary netto nie są preferowane przez wszystkie firmy energetyczne. Niektóre z nich nie mają korzystnej polityki eksportowania nadmiaru energii słonecznej do sieci, a inne w ogóle na to nie zezwalają.

Jeśli nie możesz skorzystać z pomiaru netto, nie musisz tracić na to czasu. Możesz zainstalować system podtrzymywania bateryjnego, aby przechowywać energię elektryczną generowaną przez energię słoneczną w ciągu dnia. Zmniejszy to zależność od sieci i w dłuższej perspektywie doprowadzi do oszczędności kosztów.

Zmiany taryf energetycznych

Jeśli zakład energetyczny nalicza inne stawki, nadal można rozważyć projekt hybrydowego systemu solarnego. Gdy stawka jest niska, co zwykle ma miejsce w ciągu dnia, gdy wszyscy są w pracy, można magazynować wyprodukowaną energię słoneczną.

Poczekaj do godzin szczytu wieczorem, kiedy stawki są maksymalne. Przełącz się na zasilanie bateryjne. A jeśli zgromadziłeś więcej energii niż potrzebujesz, nadal możesz eksportować ją do sieci, jeśli liczniki netto są korzystne. Ta sztuczka pomaga grać w projekt systemu i uniknąć skoków kosztów, gdy zapotrzebowanie wzrasta.

Przerwy w zasilaniu

Jeśli mieszkasz na wsi, możesz znajdować się w obszarze, w którym sieć nie jest tak stabilna i możesz być niedogodny z powodu sporadycznych przerw w dostawie prądu. Ponadto, naprawa linii energetycznych uszkodzonych przez burze itp. w lasach zajmuje zazwyczaj więcej czasu. Właśnie wtedy przydaje się projekt systemu hybrydowego.

Jeśli prawidłowo zaprojektowałeś system zasilania awaryjnego, nie będziesz musiał się o nic martwić! Nadal możesz zasilać wszystkie swoje urządzenia bezpośrednio z baterii słonecznych z zasilaniem sieciowym lub bez niego. Są one bardziej przyjazne dla środowiska i bardziej opłacalne w dłuższej perspektywie niż używanie generatorów zasilanych olejem napędowym do tworzenia kopii zapasowych.

Dostępność środków finansowych

Hybrydowy system solarny jest najdroższym ze wszystkich trzech projektów systemów solarnych. Koszt zapasowych baterii słonecznych może być wyższy niż koszt paneli słonecznych.

W przeciwieństwie do projektów systemów solarnych podłączonych do sieci, które mogą być finansowane w ramach umów leasingu i zakupu energii, projekty systemów hybrydowych nie kwalifikują się do takich programów. Należy więc być gotowym na poniesienie wysokich kosztów początkowych. Będzie to wykonalna opcja tylko wtedy, gdy jesteś stabilny finansowo.

Wskazówki dotyczące bezpieczeństwa

Bezpieczeństwo jest jednym z najważniejszych aspektów, o których należy pamiętać podczas instalacji sprzętu elektrycznego. Podczas instalacji i po jej zakończeniu należy przestrzegać pewnych wytycznych dotyczących bezpieczeństwa. Podczas instalacji hybrydowego systemu zasilania energią słoneczną lub jakiegokolwiek innego zastosowania fotowoltaicznego, oto kilka wskazówek dotyczących bezpieczeństwa, o których należy pamiętać:

• Nie należy pracować w niekorzystnych warunkach pogodowych, aby uniknąć porażenia prądem elementów konstrukcyjnych systemu.
• Przy podnoszeniu i przenoszeniu części paneli słonecznych powinny być obecne co najmniej dwie osoby, ponieważ są one zazwyczaj ciężkie.
• Przykryj panele słoneczne nieprzezroczystymi arkuszami, aby uniknąć gromadzenia się ciepła.
• Czy osoba instalująca projekt systemu ma projekt systemu szybkiego wyłączania, aby zapobiec porażeniu prądem.
• Zainstaluj przerywacze łuku elektrycznego, aby zapobiec iskrzeniu i pożarom spowodowanym zwarciami łukowymi.
• Używaj falowników wieloprzewodowych, aby zmniejszyć potencjalne ryzyko wystąpienia łuku elektrycznego.
• Nie należy instalować systemu fotowoltaicznego w pobliżu łatwopalnych gazów.

Wnioski

Podsumowując, hybrydowy system fotowoltaiczny to świetna opcja dla właścicieli domów, którzy chcą nie tylko obniżyć rachunki za energię elektryczną, ale także zapewnić zasilanie swojej nieruchomości podczas przerwy w dostawie prądu. Jeśli jesteś zainteresowany instalacją hybrydowego systemu fotowoltaicznego, zrób rozeznanie i znajdź renomowanego instalatora paneli słonecznych.