Kas hajutatud PV-energiasalvesti on tingimata võrku ühendatud?

Praegu on kaasaegses energiamaailmas kesksel kohal hajutatud fotogalvaanilised energiasalvestussüsteemid. Kuid enamik neist mõtleb, kas hajutatud PV energiasalvestus peab tingimata olema võrguga ühendatud. Vaatleme küsimust lähemalt ja mõistame hajutatud PV-toitesüsteemide erinevaid režiime koos nendega seotud elektriliste projekteerimispunktidega.

Alustuseks võib hajutatud PV elektritootmissüsteem olla võrgust väljas.
Jaotatud fotogalvaanilised elektritootmissüsteemid ei ole tingimata võrguga ühendatud; need võivad olla ka võrgust väljas. Võrguväliseid hajutatud fotogalvaanilisi elektritootmissüsteeme kasutatakse peamiselt piirkondades, kus elektrivõrguga ühendamine on võimatu või keeruline või kus elektrivõrk on ebastabiilne. Sellised süsteemid hõlmavad tavaliselt päikesepaneele, akusid, kontrollereid ja invertereid. Päikesepaneelid muudavad päikeseenergia elektriks, aku laadimine toimub kontrolleri kaudu ja kui elektrit on vaja, siis akus olev elekter muundatakse inverteri kaudu vahelduvvooluks, et seda saaks kasutada koormus.
Võrguvälise süsteemi eeliseks on selle sõltumatus ja töökindlus. Mõnedes kaugemates piirkondades, näiteks mägipiirkondades ja saartel, võivad võrguvälised PV elektritootmissüsteemid pakkuda kohalikele elanikele stabiilset toiteallikat, ilma et neid võrgurikked mõjutaksid. Lisaks saab mõnel erilisel juhul, näiteks välioperatsioonidel, päästetöödel jne, kasutada ka võrguvälist süsteemi.
Võrguvälistel süsteemidel on ka mitmeid puudusi. Esiteks on selliste süsteemide maksumus suhteliselt kõrge, kuna on vaja varustada akusid. Teiseks on akude kasutusiga piiratud ja neid tuleks perioodiliselt vahetada, mis suurendab hoolduskulusid. Lisaks on võrguväliste süsteemide võimsus tavaliselt väike ega suuda rahuldada suuremahulist elektrinõudlust.
Seevastu võrguga ühendatud hajutatud PV-süsteem ühendab päikesepaneelidest toodetud elektri võrku pärast selle muundamist vahelduvvooluks inverteri kaudu. Selle protsessi käigus, kui päikeseenergia tootmine on suurem kui elektritarbimine, saab üleliigse elektrienergia võrku tarnida, samas kui toodetud päikeseenergiast kasutajatele ei piisa, saavad nad selle võrgust hankida.
Võrguga ühendatud süsteemi eeliseks on see, et see suudab täielikult ära kasutada võrgu stabiilsust ja töökindlust ning samal ajal müüa üleliigset võimsust võrku teatud majandusliku tulu eest. Pealegi on võrguga ühendatud süsteem suhteliselt lihtne ning selle paigaldamine ja hooldamine pole kallis.
Võrguühendusega süsteemil on aga ka probleeme: näiteks peab see vastama võrgule juurdepääsu nõuetele pinge, sageduse, võimsusteguri jm osas. Lisaks sellele mõjutavad selle põlvkonda ilmastikutingimused, nagu vihm või lumi, ning selle põlvkonnas on teatav ebastabiilsus. Teiseks, mida peaks elektriprojekt sisaldama?
Olenemata sellest, kas see on võrguväline või võrguga ühendatud hajutatud fotogalvaaniline elektritootmissüsteem, peab selle elektriline projekteerimine arvestama järgmiste aspektidega: päikesepaneeli valik ja paigutus. Päikesepaneel on hajutatud fotogalvaanilise elektritootmissüsteemi põhikomponent ning selle valik ja paigutus mõjutavad otseselt süsteemi elektritootmist ja jõudlust. Päikesepaneeli valimisel tuleb arvesse võtta selliseid tegureid nagu võimsus, tõhusus, töökindlus ja eluiga. Arvestades paigalduskoha valgusolukorda, katuse pindala, orientatsiooni ja muid tegureid, on vaja teha ka mõistlik paigutus, et maksimeerida päikeseenergia kasutamist.
Võrguvälise süsteemi puhul on vaja arvestada ka päikesepaneelide ja akude vahelise sobitamise tingimustega, et akusid erinevates valgustingimustes täielikult laadida.
Aku valik ja mahu arvutamine
Aku on võrguvälise hajutatud PV elektritootmissüsteemi asendamatu osa, selle ülesanne on salvestada päikesepaneeli toodetud elektrienergiat kasutamiseks öösel või pilvistel ja vihmastel päevadel. Tüübi valikul tuleb arvestada selliste teguritega nagu aku tüüp, mahutavus, eluiga, laadimise ja tühjenemise efektiivsus.
Võrguühendusega süsteemide puhul ei ole akupatareide varustamine küll vajalik, kuid mõnes konkreetses olukorras, näiteks võrgu rikke korral, võib see kaaluda ka teatud võimsusega akupatareide varustamist varutoiteallikana. Seejärel tuleb aku mahutavus arvutada, et aku suudab rahuldada kasutajate vajadusi hädaolukorras. Kontrolleri ja inverteri valik
Kontroller on hajutatud fotogalvaanilise elektritootmissüsteemi üks olulisemaid komponente; see juhib päikesepaneeli väljundit, et vältida aku ülelaadimist või tühjenemist. Kontrolleri valimisel tuleks arvestada kontrolleri funktsiooni, jõudlust, töökindlust ja muid tegureid.
Inverter on seade, mis muundab päikesepaneelide genereeritud alalisvoolu vahelduvvooluks ja selle valimisel tuleb arvesse võtta selliseid tegureid nagu inverteri võimsus, efektiivsus, väljundlainekuju ja töökindlus. Võrguväliste süsteemide puhul tuleb arvestada ka sellega, kas inverteri väljundpinge ja sagedus vastavad koormusele.

Elektrijuhtmed ja kaitseseadmed
Elektrijuhtmestik on hajutatud PV elektritootmissüsteemi asendamatu komponent ning selle projekteerimisel tuleb arvesse võtta selliseid aspekte nagu süsteemi ohutus, töökindlus ja esteetika. Juhtmete paigaldamisel tuleks tähelepanu pöörata asjakohaste elektrinormide ja -standardite järgimisele, et oleks täidetud muuhulgas nõuded juhtmete ristlõikepindaladele, isolatsioonivõimele.
Kaitseseade on hajutatud PV elektritootmissüsteemi oluline ohutuse garantii. Kui süsteem ebaõnnestub, katkestab see õigel ajal toiteallika, et vältida õnnetuse laienemist. Kaitseseadmete hulka kuuluvad kaitselülitid, kaitsmed, lekkekaitsed jne, mis tuleks valiku ja paigaldamise ajal mõistlikult konfigureerida vastavalt süsteemi võimsusele ja nõuetele. Seiresüsteemi projekteerimine
Seiresüsteem on hajutatud PV elektritootmissüsteemi oluline osa, mis suudab reaalajas jälgida süsteemi tööolekut, sealhulgas päikesepaneelide energiatootmist, aku võimsust, inverteri väljundvõimsust jne. Seiresüsteemi kaudu saavad kasutajad õigeaegselt mõista süsteemi toimimist, leida probleeme ja nendega õigeaegselt tegeleda.
See peab arvestama süsteemi ulatuse ja nõuetega, valima sobivad seireseadmed ja tarkvara ning tegema mõistliku paigalduse ja kasutuselevõtu. Kolmandaks, hajutatud fotoelektrilise energia salvestamise kokkuvõte ei pruugi olla võrguga ühendatud, vaid võib olla ka võrgust väljas. Võrguvälised süsteemid on rakendatavad nendes piirkondades, mida ei saa võrguga ühendada või mille puhul võrk ei ole stabiilne, mille eelisteks on sõltumatus ja töökindlus, kuid maksumus on suhteliselt kõrge. Võrguga ühendatud süsteem võib ära kasutada kogu võrgu stabiilsust ja töökindlust, müües samal ajal elektrienergia ülejääki võrku teatud majandusliku kasu saamiseks.

Elektriprojekti teostamisel hajutatud fotogalvaanilises elektritootmissüsteemis tuleb muuhulgas arvesse võtta: päikesepaneeli valikut ja paigutust, aku võimsuse valikut ja arvutamist, kontrolleri ja inverteri valikut, elektrijuhtmestiku ja kaitseseadme konstruktsiooni, seiresüsteemi konstruktsiooni jm. Ainult ratsionaalne elektriprojekt suudab tagada, et hajutatud PV-energiatootmissüsteemid töötavad ohutult, usaldusväärselt ja suure kasuteguriga.
Koos pideva tehnoloogilise arengu ja kulude vähendamisega mängivad tulevikus olulisemat rolli hajutatud fotogalvaanilised energiasalvestussüsteemid. Jaotatud fotogalvaanilise energia tootmise süsteemid tagavad meile kas võrgusisese või võrguvälise energiaallika puhtama ja töökindlama.