Дизайн гібридної сонячної системи - ідеальний варіант для вашої сонячної панелі

Існує три типи конструкцій сонячних панелей: мережеві, автономні та гібридні сонячні системи. Для кожного типу систем існують унікальні налаштування. І ці налаштування впливають на обладнання, що використовується, складність монтажу і, що найбільш важливо, на потенційні витрати та заощадження.

У Сполучених Штатах рахунки за комунальні послуги зростають, а перебої в електропостачанні стають дедалі частішими, тому багато будинків і підприємств зараз встановлюють так звані гібридні сонячні системи. Переваги гібридної мережевої сонячної системи особливо очевидні, оскільки гібридні системи поєднують в собі найкращі риси як мережевих, так і автономних систем. Ці конструкції є мережевими, тобто ваша сонячна електростанція підключена до електромережі постачальника електроенергії.

На відміну від традиційних мережевих систем, гібридна сонячна система працює із сумісним гібридним інвертором та акумуляторною батареєю, що забезпечує резервне живлення мережевої системи від акумулятора. Протягом дня сонячна система отримує енергію від сонячних променів для живлення будинку та заряджання резервного акумулятора. Потім ви можете використовувати цю енергію вночі, коли ваша система не виробляє енергію або під час відключення електроенергії.

Щоб дізнатися, як це працює, ми розглянемо схему гібридної сонячної системи, яка передбачає інтеграцію сонячних панелей, гібридних інверторів, акумуляторів та підключення до електромережі для створення самодостатньої енергетичної системи. Що таке гібридна сонячна система? Це система, в якій гнучкість підключення до електромережі та додаткові переваги зберігання енергії дозволяють власнику будинку користуватися надійною, ефективною та доступною сонячною енергією.

Вступ до проектування гібридних сонячних систем

Після встановлення сонячних панелей згенеровану енергію потрібно перетворити на побутову електроенергію. Існує кілька способів зробити це: ви можете залишатися підключеними до електромережі, повністю відключитися від електромережі або використовувати гібридну конструкцію системи. Гібридна система - це коли ваші сонячні панелі підключені до електромережі через лінію електропередач і мають резервну систему акумуляторів, призначену для зберігання надлишкової енергії. Що таке гібридна сонячна система, яка працює від сонячної енергії та/або електромережі, з резервним акумулятором на випадок перебоїв в електропостачанні або відсутності сонця. Вся надлишкова енергія, вироблена сонячними панелями, може бути повернута в мережу.

Сонячна енергія, поглинута сонячними панелями, проходить через інвертор для виробництва корисної електроенергії. Потім електроенергія надходить до вашого будинку, акумуляторів або в мережу. Перевага гібридної мережевої сонячної системи полягає в тому, що вона може забезпечити електроенергію в будь-якій ситуації.

За допомогою резервної батареї ваші сонячні панелі виробляють додаткову енергію, яка не використовується вашим будинком і буде зберігатися в цій батареї. Потім, коли сонце не світить, ця батарея буде забезпечувати вас енергією всю ніч на випадок перебоїв в електропостачанні або поганої погоди, передбачених проектом системи.

У гібридній сонячній системі, якщо ви розрядите всі батареї, у вас буде можливість отримувати енергію з мережі.

Гібридна сонячна система працює за принципом передачі сонячної енергії на інвертор, який, у свою чергу, передає енергію до вашого будинку. Надлишок енергії не використовується для живлення вашого будинку, а зберігається в домашньому акумуляторі. Коли сонячні панелі не виробляють електроенергію, батарея здатна живити ваш будинок.

Після всіх цих етапів, якщо залишається енергія, вона передається в мережу. Гібридна сонячна система - це щось середнє між мережевою та автономною сонячною системою. Перевагою гібридної мережевої сонячної системи є одночасне підключення до електромережі та забезпечення вашого будинку достатньою резервною енергією для живлення критично важливих навантажень у разі відключення електроенергії.

Основний принцип роботи гібридної сонячної електростанції полягає в тому, що коли світить сонце, сонячні панелі генерують електроенергію, яка зберігається в акумуляторі. Після повної зарядки акумулятора ви можете використовувати надлишкову енергію, вироблену сонячними батареями, для живлення побутових приладів, або, якщо вона залишиться, експортувати її в електромережу.

Коли електромережа відключається, енергія, накопичена в акумуляторах, використовується як резервне живлення. Гібридна сонячна система дає вам всі переваги мережевої системи, забезпечуючи при цьому резервне живлення в разі відключення електроенергії.

Як тільки відключається електроенергія, конструкція сонячної системи в електромережі вимикається. Сонячні панелі та акумулятори самі по собі не можуть виробляти електроенергію, і вам знадобляться інші компоненти, які допоможуть виробляти електроенергію.

Робота над дизайном гібридної сонячної системи

Масив сонячних панелей в конструкції гібридної сонячної системи з'єднаний між собою сонячний інверторякий далі з'єднаний з сонячною батареєю та електромережею. Сонячна панель поглинає сонячне світло і перетворює його в електроенергію постійного струму. Потім ця електроенергія надходить до підключеного сонячного інвертора, який далі перетворює енергію постійного струму в змінний струм. Змінний струм - це стандартний електричний струм, який використовується для живлення наших побутових приладів та предметів розкоші.

Якщо протягом дня потужність сонячної системи перевищує електричні потреби вашого будинку, надлишкова енергія зберігається в сонячних батареях, а коли батареї повністю заряджаються, електроенергія автоматично експортується в електромережу через систему "Net-Metering".

Для ночі у вас буде 2 варіанти інверторної мережі та до 50% батарей. Якщо ви виберете живлення від електромережі, мережа живитиме ваше навантаження, а в разі відключення електроенергії, сонячні батареї живитимуть ваш будинок. Якщо ви виберете батарею для другого пріоритету, батарея буде розряджена до 50%. У випадку, якщо ваше домогосподарство споживає більше, ніж батарея 50%, додаткова електроенергія, необхідна для живлення будинку, береться з електромережі.

Компоненти проектування гібридної сонячної електростанції

Сонячні панелі:

Це джерело сонячної енергії. Якщо ви хочете його придбати, вам знадобиться фахівець, який допоможе вам раціонально розрахувати розмір. Установка сонячної батареї вимагає спеціальних знань.

Батарейки:

Ви можете використовувати літій-іонні акумулятори або інші акумуляторні технології у своїй гібридній сонячній системі. Акумуляторна батарея може зберігати надлишок сонячної енергії, згенерованої вдень, для використання вночі. Вам також потрібно правильно підібрати розмір накопичувача, щоб отримати достатньо енергії для інтенсивного використання вночі.

Контролер заряду:

Це важливий компонент, який забезпечує працездатність конструкції системи резервного акумулятора. Як випливає з назви, він регулює потік заряду в батарею. Конструкція акумуляторної системи не повинна бути перезарядженою. Перезарядка може призвести до пошкодження батареї, що може скоротити термін її служби.

Гібридний інвертор:

У "The гібридний інвертор має вирішальне значення при проектуванні гібридної сонячної системи. Його основна функція полягає в перетворенні постійного струму, що генерується сонячними панелями та акумуляторами, в корисний змінний струм. Він контролює продуктивність сонячних панелей і реєструє отриману, спожиту і збережену енергію, а також надлишкову енергію, що експортується в мережу.

Розподільчий щит постійного струму:

Як випливає з назви, це панель, що складається з автоматичних вимикачів та інших систем захисту ланцюга для об'єднання декількох підключень від сонячних панелей.

Розподільчий щит змінного струму:

Це розподільний щиток із запобіжниками та автоматичними вимикачами для захисту підключених до нього приладів і пристроїв. Це як ваш споживчий блок.

Переваги гібридної мережевої сонячної системи

Гібридна сонячна система є чудовим варіантом, якщо вашим пріоритетом є підтримка роботи будинку на резервній сонячній енергії під час відключення електроенергії, або якщо ваша комунальна компанія застосовує тарифи за час використання, плату за попит або не пропонує політику чистого обліку, за якою вони компенсують вам надлишок енергії, що повертається назад в мережу. 

Перевагами гібридної мережевої сонячної системи є гнучкість у керуванні тарифами на електроенергію за часом використання для максимальної економії на щомісячних рахунках за електроенергію.

1. Економічна ефективність

Гібридна конструкція сонячної системи дозволяє зафіксувати низькі тарифи на електроенергію на довгі роки і захищає вас від майбутніх підвищень. Це також дозволяє вам керувати тарифами на електроенергію в залежності від часу використання для максимальної економії на рахунках за електроенергію. Проекти гібридних сонячних систем коштують дешевше, ніж проекти автономних сонячних систем. Вам не потрібен резервний генератор, а ємність акумуляторної батареї можна зменшити.

Якщо ваш акумулятор розрядився вночі, ви можете просто купити електроенергію в позапіковий час у комунальної компанії. Це буде набагато дешевше, ніж використовувати генератор.

2. Гнучкість та масштабованість

Дизайн гібридної системи може бути розроблений відповідно до конкретних потреб будинку і може бути масштабований для майбутніх енергетичних потреб.

Наприклад, клієнт може захотіти мати резервне джерело живлення для основних навантажень, таких як медичне обладнання, освітлення, телевізор, холодильник і комп'ютери. У такому випадку, банк акумуляторів буде підібраний відповідно до вимог критичного навантаження і буде використовуватися в міру необхідності. Гібридна конструкція фотоелектричної системи може запропонувати гнучкість і масштабованість, які неможливі з іншими типами конструкцій фотоелектричних систем.

3. Екологічна стійкість

Сонячні панелі стають все більш популярними, оскільки люди шукають способи зменшити свій вуглецевий слід. Гібридна сонячна система - чудовий варіант для тих, хто хоче зробити свій внесок у захист навколишнього середовища. 

4. Зменшити ризик перебоїв у роботі

Гібридні сонячні системи призначені для забезпечення електроенергією в разі відключення мережі. Основна перевага гібридної мережевої сонячної системи полягає в тому, що в разі відключення мережі через технічні несправності або несприятливі погодні умови, конструкція системи гарантує, що ваша власність все ще матиме доступ до електроенергії, коли мережа буде недоступна.

5. Розумна сонячна енергія має багато перспектив

Впровадження гібридних сонячних систем відкрило багато цікавих інновацій. Нові інвертори дозволяють власникам будинків скористатися змінами в тарифах на електроенергію протягом дня.

Сонячні панелі виробляють найбільше електроенергії опівдні - незадовго до піку цін на електроенергію. Ваш будинок і електромобіль можна запрограмувати на споживання енергії в непікові години (або від сонячних панелей).

Таким чином, ви можете тимчасово зберігати надлишок електроенергії, яку генерують ваші сонячні панелі, в акумуляторах, і віддавати її в мережу, коли вам платять найбільше за кожну кВт-год.

Розумна сонячна енергетика багатообіцяюча. Ця концепція набуватиме все більшого значення в міру нашого переходу до "розумної" енергетики в найближчі роки.

Коли слід розглядати проекти сонячних гібридних систем?

Гібридні сонячні системи підходять не всім. Деякі ситуації не є просто ідеальними для встановлення сонячних панелей і проектування системи акумуляторів. Наприклад, міським жителям не потрібно витрачатися на проектування системи резервного живлення, оскільки енергія з мережі зазвичай стабільніша.

Отже, коли розробка гібридної сонячної системи варта інвестицій? Розглянемо наступні випадки:

Право на отримання права на нетто-облік

Не всі комунальні компанії підтримують мережевий облік. Деякі з них не мають сприятливої політики для експорту вашої надлишкової сонячної енергії в мережу, а інші взагалі не дозволяють це робити.

Якщо ви не можете отримати вигоду від мережевого обліку, вам не обов'язково витрачати на це час. Ви можете встановити систему резервного живлення для зберігання електроенергії, виробленої сонцем протягом дня. Це зменшить вашу залежність від електромережі та призведе до економії коштів у довгостроковій перспективі.

Коливання тарифів на електроенергію

Якщо комунальна компанія стягує різні тарифи, ви все одно можете розглянути можливість встановлення гібридної сонячної системи. Коли тариф низький, що зазвичай буває вдень, коли всі на роботі, ви можете зберігати вироблену сонячну енергію.

Дочекайтеся вечірньої години пік, коли тарифи будуть максимальними. Перейдіть на живлення від акумулятора. А якщо ви зберегли більше, ніж вам потрібно, ви все одно можете експортувати в мережу, якщо мережевий облік буде сприятливим. Цей трюк допомагає вам грати з дизайном системи та уникати різких стрибків витрат, коли попит зростає.

Перебої в електропостачанні

Якщо ви живете в сільській місцевості, ви можете опинитися в районі, де електромережа працює не так стабільно, і вам можуть завдавати незручностей періодичні відключення електроенергії. Крім того, ремонт ліній електропередач, пошкоджених буревіями тощо, зазвичай займає більше часу в сільській місцевості. Саме тоді дизайн гібридної системи стає в нагоді.

Якщо ви правильно спроектували систему резервного живлення від сонячних батарей, вам не доведеться ні про що турбуватися! Ви все одно можете запускати всі свої прилади безпосередньо від сонячних батарей з підключенням до електромережі або без нього. Це екологічніше та економічно вигідніше в довгостроковій перспективі, ніж використання дизельних генераторів для резервного живлення.

Доступність фінансів

Гібридна сонячна система є найдорожчою з усіх трьох типів сонячних систем. Вартість сонячних батарей для резервного живлення може бути більшою, ніж вартість сонячних панелей.

На відміну від мережевих сонячних систем, які можуть фінансуватися за рахунок договорів оренди та купівлі-продажу електроенергії, гібридні системи не підпадають під такі програми. Отже, ви повинні бути готові до високих початкових витрат. Це буде здійсненним варіантом, тільки якщо ви фінансово стабільні.

Поради щодо безпеки

Безпека - один з найважливіших аспектів, про який слід пам'ятати при встановленні електрообладнання. Під час і після встановлення потрібно дотримуватися певних правил безпеки. Встановлюючи гібридну сонячну електростанцію або будь-яку іншу фотоелектричну систему, слід пам'ятати про деякі поради з безпеки:

• Не працюйте за несприятливих погодних умов, щоб уникнути ураження електричним струмом компонентів конструкції системи.
• Коли ви піднімаєте та переносите частини сонячних панелей, принаймні дві людини повинні бути поруч з вами, оскільки вони, як правило, важкі.
• Накрийте сонячні панелі непрозорими простирадлами, щоб уникнути накопичення тепла.
• Чи має особа, яка встановлює систему, конструкцію системи швидкого вимкнення для запобігання ураження електричним струмом.
• Встановіть пристрої захисту від дугових замикань, щоб запобігти іскрам і пожежам, спричиненим дуговими замиканнями.
• Використовуйте багатострунні інвертори, щоб зменшити потенційний ризик спалаху дуги.
• Не встановлюйте конструкцію фотоелектричної системи поблизу легкозаймистих газів.

Висновок

Отже, гібридна сонячна система - це чудовий варіант для власників будинків, які хочуть не лише зменшити свої рахунки за електроенергію, але й забезпечити своє майно електроенергією під час перебоїв з електропостачанням. Якщо ви зацікавлені у встановленні гібридної сонячної системи, обов'язково проведіть дослідження і знайдіть надійного інсталятора сонячних панелей.