Kako funkcioniraju sustavi za skladištenje solarne energije izvan mreže?

A Off-Grid sustav za skladištenje solarne energije je energetsko rješenje koje može neovisno opskrbiti snagu bez oslanjanja na javnu mrežu. Naširoko se koristi u udaljenim područjima, na otvorenom, sigurnosnim napajanjima za hitne slučajeve i onima koji se žele riješiti ograničenja tradicionalnih elektroenergetskih mreža. Njegov temeljni princip je korištenje solarnih panela za pretvaranje sunčeve svjetlosti u električnu energiju i pohranu kroz baterije za skladištenje energije za upotrebu noću ili po lošem vremenu kako bi se osiguralo 24-satno neprekidno napajanje. Rad cijelog sustava uključuje nekoliko ključnih komponenti, uključujući solarne panele, solarne kontrolere, baterije za skladištenje energije, pretvarače i inteligentne sustave upravljanja energijom.

Kao temeljna komponenta cijelog sustava, solarni paneli odgovorni su za apsorbiranje sunčeve svjetlosti i pretvaranje u DC snage. Ovaj se postupak oslanja na fotonaponski učinak. Kad sunčeva svjetlost sja na fotonaponskim pločama, fotoni komuniciraju sa silikonskim materijalima kako bi potaknuli kretanje elektrona, stvarajući tako struju. Na učinkovitost solarnih panela utječu više faktora, poput intenziteta svjetlosti, temperature, kuta ugradnje i materijalne tehnologije same solarne ćelije. Općenito govoreći, monokristalni silikonski solarni paneli visoke učinkovitosti mogu proizvesti više električne energije na istom području, tako da se široko koriste u sustavima izvan mreže.

Generirana istosmjerna snaga se ne isporučuje izravno u opremu za potrošnju baterije ili energije, već ga treba regulirati solarni kontroler. Glavna funkcija solarnog regulatora je upravljanje izlaznim naponom i strujom solarne ploče kako bi se osiguralo da je postupak punjenja baterije siguran i učinkovit. Zajednički kontroleri na tržištu podijeljeni su u PWM (modulacija širine impulsa) i MPPT (praćenje maksimalne točke snage). Među njima, MPPT kontroler može učinkovitije prilagoditi učinkovitost pretvorbe snage, tako da solarna ploča uvijek održava najbolje radno stanje, povećavajući na taj način ukupnu proizvodnju energije.

Baterije za skladištenje energije neophodan su dio sustava izvan mreže. Koriste se za skladištenje električne energije proizvedene tijekom dana tako da ih se može opskrbiti noću ili u oblačnim danima. Tradicionalne baterije s olovnim kiselinama češće su u sustavima rane mreže zbog njihovih niskih troškova, ali ih postupno zamjenjuju litijevim baterijama zbog kratkog vijeka, velike veličine i niske gustoće energije. Litijeve baterije ne samo da imaju duži vijek trajanja ciklusa i veću učinkovitost punjenja i pražnjenja, već i podržavaju brže brzine punjenja, što može bolje zadovoljiti potrebe modernih sustava izvan mreže. Osim toga, kako bi zaštitio bateriju i proširio svoj uslužni vijek, upravljački sustav nadzire status punjenja i ispuštanja baterije kako bi se spriječilo oštećenje uzrokovano prekomjernom punjenjem ili prekomjerno-punjenjem.

Budući da je napajanje solarnih panela i baterija obično izravna struja, dok većina kućanskih uređaja i industrijske opreme koristi izmjeničnu struju, potreban je pretvarač za pretvaranje izravne struje u izmjeničnu struju. Učinkovitost kvalitete i pretvorbe pretvarača ima veliki utjecaj na cjelokupne performanse sustava. Učinkoviti pretvarač ne može samo smanjiti gubitak energije, već također osigurati stabilan napon i frekvenciju kako bi se osigurao normalan rad kućanskih aparata i opreme. Neki vrhunski pretvarači također podržavaju inteligentne funkcije upravljanja opterećenjem, koje mogu razumno dodijeliti energiju u skladu s potražnjom napajanja i dati prednost ključnoj opremi kao što su rasvjeta, hladnjaci i medicinska oprema.

Inteligentni sustavi upravljanja energijom igraju važnu ulogu u modernim sustavima skladištenja solarne energije izvan mreže. Oni mogu pratiti ulaz, pohranu i potrošnju energije u stvarnom vremenu i automatski prilagoditi strategije korištenja energije. Na primjer, kada je baterija u potpunosti napunjena, prvo se može koristiti solarna energija, a viška se snaga može pohraniti u isto vrijeme; Kad je baterija niska, sustav se može prebaciti na način uštede energije kako bi se smanjila nepotrebna potrošnja energije. Neki inteligentni sustavi također podržavaju daljinsko nadgledanje i kontrolu. Korisnici mogu u bilo kojem trenutku provjeriti status sustava putem aplikacije ili računala mobilnog telefona, prilagoditi strategije korištenja energije i poboljšati energetsku učinkovitost.

Prednosti sustava za skladištenje solarne energije izvan mreže vrlo su značajne. Može neovisno opskrbiti energiju bez pristupa mreži, pružajući pouzdanu energetsku sigurnost za udaljena područja, otoke, šumske kabine, pašnjake itd. U usporedbi s tradicionalnim neovisnim izvorima električne energije koji se oslanjaju na dizelske generatore, solarni sustavi izvan mreže su ekološki prihvatljiviji, ne proizvode buku i ispuštanje i imaju niže operativne troškove. Nakon što korisnici ulažu određenu količinu novca u početnoj konstrukciji sustava, gotovo da nema dodatnih troškova goriva tijekom dugoročne upotrebe, a potrebno je samo osnovno održavanje. S napretkom solarne tehnologije i smanjenjem troškova skladištenja energije baterije, solarni sustavi izvan mreže postaju sve isplativiji, postaju važan izbor za mnoge korisnike koji slijede energetsku neovisnost.