Гібридна сонячна фотоелектрична система. Гібридна сонячна фотоелектрична система

Фотоелектрична теплова (PV/T) гібридна сонячна панель

Цей приклад показує, як моделювати когенерацію електричної та теплової енергії за допомогою гібридної PV/T сонячної панелі. Згенероване тепло передається воді для побутового споживання.

Він використовує блоки з бібліотек Simscape™ Foundation™, Simscape Electrical™ та Simscape Fluids™. Електрична частина мережі містить блок Solar Cell, який моделює набір фотоелектричних (PV) елементів, і підсистему Load, яка моделює резистивне навантаження. Теплова мережа моделює теплообмін, який відбувається між фізичними компонентами фотоелектричної панелі (скляна кришка, теплообмінник, задня кришка) і навколишнім середовищем. Теплообмін відбувається шляхом теплопровідності, конвекції та випромінювання. Тепло-рідинна мережа містить трубу, бак і насоси. Насоси керують потоками рідин через систему.

Для моделювання відбиття, поглинання та пропускання світла у скляному покритті, оптична модель вбудована у функціональний блок MATLAB®.

Огляд моделей

Відкрийте модель, щоб переглянути її структуру:

open_system(‘sscv_hybrid_solar_panel’);

гібридна, сонячна, фотоелектрична, система

Теплова мережа позначена червоним кольором, електрична мережа. синім, а мережа теплоносія. жовтим. Існують підсистеми для сонячних та насосних входів. Існує також підсистема, яка містить області для візуалізації результатів моделювання. Інша підсистема містить функцію для оптичної моделі.

Параметри

Можна використовувати гібридну сонячну панель hybrid_solar_panel_data.m скрипт для зміни значень параметрів, які у цьому прикладі використовуються для таких компонентів, як навантаження, сонячна батарея, труба та бак.

edit sscv_hybrid_solar_panel_data;

Вхідні дані

Вхідними даними моделі є витрати насоса та сонячні змінні для опромінення та кута падіння сонячних променів. Для визначення входів використовується блок повторюваної послідовності, оскільки вони слідують 24-годинному періодичному циклу.

open_system(‘sscv_hybrid_solar_panel/Solar inputs’);
open_system(‘sscv_hybrid_solar_panel/Pump flow inputs’);

Сонце сходить о 6:00 і заходить о 19:00. Освітленість слідує за дзвоновидною кривою, пік якої припадає на 12:30. Кут падіння змінюється від pi/3 до 0.

Є три насоси. Один насос моделює попит користувача, інший. пропозицію джерела, а третій. внутрішній потік, який забезпечує конвекцію в трубі. Попит є постійним і ненульовим лише з 10:00 до 22:00. Подача є постійною і ненульовою лише з 18:00 до 6:00. Внутрішній потік також є постійним і ненульовим лише з 6:00 до 22:00. Ця модель використовується для внутрішнього потоку, оскільки примусовий теплообмін вночі, коли температура навколишнього середовища низька, не є ефективним.

Ви можете використовувати вхідні дані hybrid_solar_panel_plot_inputs.m скрипт для побудови графіків вхідних даних:

sscv_hybrid_solar_panel_plot_inputs;

Оптична модель для скляної кришки

Оптична модель знаходиться всередині підсистеми:

open_system(‘sscv_hybrid_solar_panel/Optical model’);

Складається з функціонального блоку MATLAB® з 2 сонячними входами та 3 виходами: передане випромінювання на фотоелементи, тепло, поглинуте склом, та потужність випромінювання, поглинута фотоелементами. Частина його буде перетворена в електричну енергію (VI), а решта буде поглинута фотоелементами у вигляді тепла.

З оптичної точки зору, скло складається з 2 паралельних границь (повітря-скло, скло-повітря), кожна з яких відбиває і пропускає світло. Коефіцієнт відбиття в границі отримано з рівнянь Френеля. для P-поляризації та для S-поляризації. Коефіцієнт повного відбиття є середнім значенням обох коефіцієнтів, а коефіцієнт пропускання є таким, оскільки поглинання ще не відбулося:

Це приклад залежності оптичних коефіцієнтів rp, rs, r і t від кута падіння:

nrel = 1.52; %Оптичний показник від повітря до скла theta = linspace(0, pi/2, 100); rp = ( nrel^2cos(theta). sqrt(nrel^2. sin(theta).^2) ).^2./. ( nrel^2cos(theta) sqrt( nrel^2. sin(тета).^2 ) ).^2 ; rs = ( cos(theta). sqrt(nrel^2. sin(theta).^2) ).^2./. ( cos(theta) sqrt( nrel^2. sin(theta).^2 ) ).^2 ; r = 0.5(rp rs); t = 1. r; figure; plot(theta180/pi, rp, ‘Color’, [0 1 1], ‘LineWidth’, 1.5); hold on plot(theta180/pi, rs, ‘Color’, [0 0.5 1], ‘LineWidth’, 1.5); plot(theta180/pi, r, ‘Color’, [0 0 1], ‘LineWidth’, 1.5); plot(theta180/pi, t, ‘Color’, ‘m’, ‘LineWidth’, 1).5); legend(‘rp’,’rs’,’r’,’t’); xlabel(‘Кут падіння (град)’); grid on box on

Це те, що відбувається в одній границі, але скло має 2 паралельні границі, розділені. Кут після 1-ї границі є кутом падіння на 2-у границю і обчислюється за законом Снелла:

Коли світло потрапляє на скло, воно поглинає частину його з постійною ймовірністю на одиницю довжини (alpha_g), що призводить до експоненціального спаду коефіцієнта пропускання в склі від пройденої відстані:

Потім, коли воно потрапляє на 2-гу межу, воно знову відбивається і пропускає за допомогою рівнянь Френеля. Відбите світло затримується всередині скла, відбиваючись нескінченну кількість разів між двома межами до повного поглинання. Загальні коефіцієнти відбиття і пропускання системи є сумою нескінченного геометричного ряду, для якого результат має вигляд

Нарешті, загальні оптичні коефіцієнти для скла складають:

sscv_hybrid_solar_panel_plot_optics;

Виходи

Виходами моделі є температури всіх компонентів панелі, електрична та теплова потужність, а також об’єм в резервуарі.

Для побудови графіка розв’язку можна скористатися скриптом hybrid_solar_panel_plot_outputs:

sscv_hybrid_solar_panel_plot_outputs;

гібридна, сонячна, фотоелектрична, система

Розрахунок ефективності

З виходів можна обчислити електричну, теплову та загальну ефективність панелі:

sscv_hybrid_solar_panel_efficiency;
Розрахунок ефективності Загальна вхідна енергія від сонця за період: 43.7845 кВт-год Середня вхідна енергія від сонця за день: 14.5948 кВт-год/день Загальна електрична енергія, що постачається до навантаження: 7.5336 кВт-год Середня кількість електроенергії, що постачається на добу: 2.5112 кВт-год/день Загальна абсолютна теплова енергія у воді, що постачається користувачеві: 26.4349 кВт-год Загальна абсолютна теплова енергія у воді, видобута з джерела: 16.5049 кВт-год Загальна використана теплова енергія (раковина). джерело): 9.93 кВт-год Середня використана теплова енергія за добу (поглинач). джерело): 3.31 кВт-год/день Електрична ефективність: 0.17206 Теплова ефективність: 0.22679 Загальна ефективність: 0.39885

Електрична ефективність на рівні стандартних фотоелементів, але якщо додати теплову ефективність, то виробництво енергії значно покращується, з ефективністю системи на рівні когенераційної установки.

Подальший аналіз може використовувати Simulink® Design Optimization™ або інші інструменти оптимізації, щоб знайти оптимальні значення для певних параметрів, які можна контролювати, максимізуючи загальну ефективність.

Ще одним вдосконаленням було б додавання контролерів для насосів та електричного навантаження, щоб керувати системою в різних робочих точках та оптимізувати продуктивність.

Фотоелектричні гібридні системи

Гібридні фотоелектричні системи найчастіше приймають форму фотоелектричних систем у поєднанні з вітровими турбінами або дизельними генераторами. Найчастіше їх можна зустріти на островах, але вони також можуть бути побудовані і в інших районах. Найбільша європейська фотоелектрична система, що використовується як частина гібридної системи, розташована на острові Пеллворм у Німеччині. Дуже велика гібридна система також була побудована на Канарських островах. Наступні описи зображують деякі з найцікавіших у світі гібридних фотоелектричних вітрових або фотоелектричних дизельних систем.

Інвертор SMA Sunny Island, що використовується в гібридних системах (люб’язно надано SMA)

Тематичні дослідження. Острів Хітнос, Греція

Гібридна електростанція на острові Кіфнос використовує фотоелектричну систему потужністю 100 кВт, вітрогенератор потужністю 100 кВт та акумуляторну батарею ємністю 600 кВт-год. Вся система підключена до існуючої розподільчої мережі, яка живиться від дизель-генератора потужністю 200 кВА. Три інвертори потужністю 50 кВА працюють одночасно, видаючи енергію в мережу. Станція контролюється системою управління, яка оптимізує кількість відновлюваної енергії, доступної в мережу.

Назва та місцезнаходження Завод на острові Кіфнос. Кіфнос, Греція
Тип фотоелектричної системи Гібридна система PV-вітро-дизель
Працює з 1983
Номінальна потужність 100 кВт фотоелектрична, 200 кВт дизельна, 100 кВт вітрова
Сховище Акумуляторна батарея на 600 кВт-год
Кількість модулів майже 60 000
Загальна площа фотоелектричних панелей 1290 m 2
Монтаж модулів Фіксований нахил
Інвертори Siemens 50 кВА x 3
Підключення до інженерних мереж 380 В, 3-фазна, 50 Гц
Проектна вихідна потужність 170 000 кВт-год/рік

ТАБЛИЦЯ 1: Гібридна система на острові Кітнос, основні характеристики

Острів Пеллворм

Найбільша в Європі гібридна сонячно-вітрова система розташована на острові Пелльворм у Німеччині. Потужність фотоелектричних модулів 800 кВт (початкова потужність 600 кВт). Перший масив потужністю 300 кВт був побудований у 1983 році. Система була оновлена у 2006 році і має пікову потужність 1,1 МВт (фотоелектрична вітрова).

Назва та місцезнаходження Електростанція Pellworm. Острів Пеллворм, Німеччина
Тип фотоелектричної системи Гібридна фотоелектрична вітроелектрична система
Працює з 1983 рік, модернізована у 2006 та 2016 роках
Номінальна фотоелектрична потужність 300 кВт/год. перша частина, 300 кВт/год. друга частина, 800 кВт/год. після перезавантаження
Кількість модулів 17,569 19.Модулі потужністю 2 Вт, 6048 модулів потужністю 50 Вт, обміняні з модулями Shell Solar і BP Solar в 2006 році
Загальна площа фотоелектричних панелей 4500 м 2 3500 м 2
Кріплення модулів Фіксований нахил
Інвертори Тиристорний інвертор IGBT
Розрахунковий вихід енергії 770 000 кВт-год/рік

ТАБЛИЦЯ 2: Гібридна система Pellworm Island, основні характеристики

Wilpena Pound

Електростанція Wilpena Pound поєднує фотоелектричну систему потужністю 100 кВт/год, акумуляторну батарею на 400 кВт/год, інвертор та дизель-генератори потужністю 440 кВт/год. Вночі комп’ютеризований Smart-контролер автоматично перемикається між акумуляторною батареєю та найбільш ефективною комбінацією дизель-генератора відповідно до навантаження. Модемний зв’язок забезпечує віддалений моніторинг та керування.

Назва та місце розташування Фотоелектрична система Wilpena Pound. Південна Австралія
Тип фотоелектричної системи Гібридна система PV-дизель
Працює з 1999
Номінальна потужність Дизельна фотоелектрична генераторна установка потужністю 100 кВт
Зберігання 400 кВт-год, гелевий акумулятор Sonnenschein
Кількість модулів Модулі Solarex 1260, 80 Вт
Монтаж модулів Фіксований нахил
Інвертори AES 125 кВА

ТАБЛИЦЯ 3: Гібридна система Wilpena Pound, основні характеристики

Посилання

Острів Хітнос, 20-річний досвід системних технологій для відновлюваних джерел енергії, SMA,

Звіти

Доступно 29 червня 2023 року о 16:37 за центральноєвропейським часом

Ця сторінка востаннє була оновлена 29 грудня 2015 року ©Denis Lenardic, 2001-2023, pvresources®. Всі права захищені.

Гібридна сонячна фотоелектрична система

гібридна, сонячна, фотоелектрична, система

Комбінації вітрогенераторів та сонячних панелей: Посібник з гібридних систем

Це порада, яку більшість з нас чули з дитинства: не кладіть всі яйця в один кошик. Це все ще справедливо для систем відновлюваної енергетики. Поєднання вітрової турбіни та сонячних панелей допомагає отримати найкращу продуктивність від вашої установки.

Наші гібридні системи розроблені таким чином, щоб уникнути поширених помилок, які можуть призвести до того, що системи, що працюють тільки на вітрі або сонці, будуть працювати недостатньо ефективно. Адже сонце не може завжди світити, а вітер не може завжди дути.

З усіх перерахованих вище варіантів встановлення вітро-сонячної гібридної системи. це найефективніший спосіб підвищити ефективність вашої системи відновлюваної енергетики.

Існує причина, чому ми не називаємось Міссурі Вітер або Сонячна енергія. Поєднання сонячних і вітрових технологій допомагає розкрити весь потенціал ваших турбін і панелей. Цей вдосконалений досвід допомагає перетворити тих, хто сумнівався у відновлюваній енергетиці, на тих, хто повірив у неї.

Сьогодні ми хочемо окреслити причини, чому ця комбінація є більш ефективною, ніж кожна з систем окремо, обговорити деякі способи налаштування вашої системи, а також деякі можливі розширення та налаштування вашої вітрової та сонячної установки.

Переваги вітро-сонячної гібридної системи

Навіть у найсонячніших місцях є ніч, а на найбільш вітряних рівнинах. штиль. Але ваші потреби в енергії не завжди можуть відповідати наявності вітру та сонця. На щастя, встановлення гібридної системи значно полегшує вирішення цієї проблеми.

Низька освітленість або вітер не повинні означати, що ви повністю залишилися без електроенергії. Встановлення системи зв’язку з мережею гарантує, що, коли потужність вашої відновлюваної системи природним чином знижується, існуюча мережа компенсує нестачу електроенергії.

Встановлення мережевого інвертора з мережевою системою також дозволяє багатьом клієнтам ефективно постачати електроенергію назад у мережу. Це називається чистим обліком, і він використовує двонаправлений електричний лічильник для відправки надлишкової енергії, яку генерує ваша система, назад назовні. Залежно від вашої конкретної комунальної послуги, ви можете навіть отримати гроші назад на ваш рахунок (завжди спочатку проконсультуйтеся з вашою компанією або кооперативом).

Хоча підключення до електромережі з резервним акумулятором. вимога при встановленні невеликої вітрової турбіни. допомагає захистити вас від втрати електроенергії, коли мережа виходить з ладу, вона не є безвідмовним рішенням. Ви повинні сумлінно ставитися до споживання енергії під час роботи від акумуляторів, інакше ви розрядите їх швидше, ніж вони зможуть зарядитися.

Однією з великих переваг комбінованої вітро-сонячної системи є те, що часто. не завжди, але часто. коли сонячне світло зменшується, вітер посилюється, і навпаки.

Коли вітру недостатньо для роботи турбін, сонячні панелі можуть компенсувати різницю.

Незалежно від того, чи працюєте ви над тим, щоб підтримувати заряд акумулятора, чи просто максимізувати виробництво електроенергії порівняно зі споживанням у прив’язаній до мережі системі, комбінація вітрогенератора та сонячних панелей значно допоможе вам досягти енергетичної незалежності.

Також важливо розуміти різницю між погодою та кліматом. Хоча ви можете жити в місцевості, де сонячна енергія переважає над вітровою або навпаки, ці відмінності можуть допомогти вам прийняти більш обґрунтоване рішення при плануванні вашої системи.

Погода відноситься до умов в даній місцевості на щоденній основі, клімат. це модель погоди протягом багатьох років і десятиліть в цій місцевості.

Ви можете зіткнутися з тривалими періодами вітряної або сонячної погоди, але це не обов’язково означає, що розумно покладатися на кожну з систем окремо.

Навіть у місцевості з особливо сприятливим для сонця або вітру кліматом погодні коливання означають, що гібридна система все ще може бути розумною інвестицією.

Особливо якщо ви переїжджаєте в новий регіон, обов’язково виконайте домашнє завдання, щоб отримати уявлення про погодні умови, яких ви можете очікувати з часом.

Ця інформація дійсно стане в нагоді, якщо ви приймете рішення про розширення вашої системи (докладніше про це нижче).

Коли ви встановлюєте комбіновану систему з вітрової турбіни та сонячних панелей, ви ефективно покриваєте свої основи і проходите довгий шлях до підвищення продуктивності вашої системи.

Як налаштувати вітро-сонячну гібридну систему

Налаштування комбінації вітрогенератора та сонячних панелей дуже схоже на налаштування кожної з систем окремо, але з одним важливим винятком: ваша плата управління зарядом.

Якщо ви не купуєте вітро-сонячний гібридний комплект, який вже включає сумісний контролер, вам потрібно уважно подивитися на блок управління зарядом, щоб переконатися, що його можна використовувати як з вітровими турбінами, так і з сонячними панелями.

Це одна з головних відмінностей між вітровими турбінами та сонячними панелями: вітрові турбіни потребують розетки, через яку вони можуть безпечно відводити надлишок енергії, а сонячні панелі не мають такої розетки.

Незалежно від того, заряджаєте ви батареї або живите прилади, як тільки потужність сонячних панелей відповідає вашим потребам, система досягає рівноваги і відкидає непотрібну їй енергію, що надходить.

Якщо ви не підключені до електромережі, ваші сонячні панелі просто відпочиватимуть, поки вони не знадобляться знову, коли вони продовжать роботу з того місця, на якому зупинилися, не гірше, ніж через затримку.

Це не стосується ваших вітрових турбін.

Генератор вітрової турбіни перетворює кінетичну енергію в електричну, і він не реагує на рівновагу так само, як сонячна панель. Поки дме вітер і турбіна задіяна, вона буде продовжувати виробляти енергію.

Надлишкова потужність, вироблена вітровою турбіною без додаткового навантаження, може буквально закип’ятити ваші акумулятори. Якщо батарея повна, турбіні потрібне додаткове навантаження, наприклад, резистор або додаткові батареї, щоб утримувати турбіну увімкненою і не дати їй вільно вийти з-під контролю.

Багато контролерів заряду зроблені спеціально для вітрових турбін або сонячних панелей і не будуть працювати при встановленні з неправильною інфраструктурою. Гібридний контролер заряду дозволить вам заряджати батареї як від турбін, так і від панелей. Ви також можете встановити окремі контролери для турбін і панелей, гібридний контролер просто дозволяє керувати обома через один контролер заряду.

Купуючи готовий гібридний комплект під ключ, ви можете уникнути цієї проблеми, але обов’язково зверніть додаткову увагу, якщо ви розширюєте існуючу вітрову або сонячну систему.

В іншому, встановлення гібридної системи є простим. Слід звернути увагу на розміщення сонячних панелей і вітрогенераторів, щоб максимізувати вихідну потужність. Сонячні панелі в парі з таймером допомагають максимізувати сонячне опромінення протягом дня.

Вітрогенератори зазвичай працюють тим краще, чим вище над землею вони встановлені. Перед встановленням турбіни обов’язково перевірте всі застосовні правила зонування та отримання дозволів, оскільки вони також можуть встановлювати максимальну висоту для турбін.

Поряд з цими загальними рекомендаціями, пам’ятайте, що специфічні географічні та ландшафтні особливості вашої власності можуть створювати зони тіні або несподівані вітрові перешкоди. При налаштуванні системи враховуйте особливості вашого об’єкта нерухомості.

Розширення можливостей налаштування гібридної системи

Якщо ваша мета. жити повністю вільно від електромережі, вам доведеться збалансувати свої потреби в електроенергії з потужністю вашої системи відновлюваної енергетики. Це означає зменшення кількості непотрібних приладів, а також розширення вашої вітро-сонячної гібридної установки.

На щастя, вибір гібридної системи на ранньому етапі робить майбутнє розширення більш простим і гнучким. Мало того, що у вас вже налаштований гібридний контролер заряду, ви тепер маєте власний досвід щодо того, яка система працює краще для вас.

Залежно від того, де ви живете, може мати сенс зосередити свій бюджет на розширення на додаткові вітрогенератори або сонячні панелі. Якщо ви отримуєте більше вітрової енергії, ніж сонячної, три турбіни та одна сонячна панель можуть мати більше сенсу, ніж дві та дві.

Ви завжди можете замінити контролер заряду, якщо вирішите, що він вам вже не підходить.

Залежно від вашої власності та пріоритетів, ви також можете додати вихідні компоненти до вашої системи, щоб виконувати функцію скидання потужності, якщо ви почнете виробляти набагато більше надлишкової енергії.

Якщо вам потрібно розморозити резервуар для худоби, зменшити навантаження на водонагрівач, або забезпечити гарячою водою автофургон, кемпер чи будинок на колесах, водонагрівальний елемент постійного струму стане чудовим доповненням.

Ми є великими шанувальниками комбінованих систем вітрогенераторів та сонячних панелей. Не існує такого поняття, як “один розмір підходить для всіх”, але переважна більшість наших клієнтів отримують вигоду від гібридного підходу.

Наші цілі виходять за рамки продажу вам системи, яка найкраще відповідає вашим потребам. Ми хочемо дати вам можливість взяти на себе відповідальність за ваші потреби у відновлюваній енергії. Цей посібник призначений саме для цього, надаючи вам знання про вітер і сонце, щоб змусити вашу систему працювати на вас.

Поширені запитання

Ось основні висновки з цієї статті, щоб відповісти на деякі з наших найпоширеніших запитань:

Чи можете ви поєднати вітрогенератор і сонячну панель?

Так! Багато домовласників віддають перевагу цій моделі, оскільки вона дуже проста в установці та роботі.

Чи можна підключити вітрогенератор і сонячну панель до одного контролера заряду?

На ринку існує ряд гібридних контролерів заряду. Переконайтеся, що ви не намагаєтеся підключити турбіну до контролера, призначеного для сонячної енергії, оскільки він не має можливості скидання навантаження, необхідної для турбін.

Чи можете ви заряджати від сонця та вітру одночасно?

Так! Робота через гібридний контролер заряду дозволяє використовувати як сонячні панелі, так і вітрогенератори для зарядки акумуляторної батареї, за умови, що і ті, і інші отримують достатню кількість сонця або вітру для виробництва електроенергії.

Чому добре мати і сонячні панелі, і вітрогенератори?

Наявність комбінованої системи з вітрової та сонячної енергії дозволяє скоротити час простою, оскільки часто, коли швидкість вітру нижча, потужність сонячної енергії вища, і навпаки.

Що таке гібридний інвертор?

У світі, де відновлювані джерела енергії стають все більш популярними, власники будинків і підприємств шукають способи заощадити енергію та підвищити екологічність.

Оскільки сонячні панелі встановлюються на дахах будинків по всьому світу, важливим кроком на шляху до більш простої та безперебійної зеленої енергетики є гібридний інвертор: електронний пристрій, який дозволяє сонячним панелям, акумуляторам і традиційній електромережі працювати в тандемі, а не окремо один від одного.

гібридна, сонячна, фотоелектрична, система

Гібридний інвертор. це електронний пристрій, який поєднує в собі функції мікроінвертора і зарядного пристрою в одному корпусі. Це дозволяє сонячним панелям розумно вивантажувати надлишкову енергію в акумулятори, що важливо, оскільки пік виробництва сонячної енергії припадає на денний час, а найвищий попит на енергію. на вечірній.

Гібридні інвертори зазвичай використовуються разом із сонячними фотоелектричними системами, що дозволяє використовувати як мережеві, так і автономні конфігурації. Вони також використовуються в мікромережах. невеликих електричних мережах, які можуть працювати як самостійно, так і в поєднанні з більшими електромережами.

У цій статті ми розповімо, що таке гібридні інвертори, як вони працюють, переваги їх використання та скільки реально доведеться витратити, щоб придбати такий для свого будинку. Давайте почнемо!

ЩО ТАКЕ ГІБРИДНИЙ ІНВЕРТОР?

Щоб зрозуміти суть гібридних інверторів, спочатку важливо розібратися з тим, як сонячна енергія потрапляє від сонця до вашого будинку.

Коли світло потрапляє на сонячну панель, вона виробляє електроенергію постійного струму (DC). Незважаючи на свою важливість, постійний струм не дуже корисний для живлення вашого будинку, оскільки він не використовується для роботи більшості побутових приладів, таких як холодильники, лампи або пральні машини.

Саме тут на допомогу приходять інвертори. вони беруть електроенергію постійного струму, вироблену сонячними панелями, і “перетворюють” її в придатну для використання електроенергію змінного струму (AC). Технічна специфіка цього процесу може бути дещо складною (і ми розглянемо її більш детально нижче, якщо вам цікаво), але інвертори є важливим компонентом будь-якої сонячної фотоелектричної системи.

Гібридний інвертор, з іншого боку, схожий на стандартний інвертор з додатковою перевагою: він також може працювати з джерелом змінного струму. наприклад, з мережею, що надходить у ваш будинок від комунальної компанії. Це дає вам більшу гнучкість у використанні вашої сонячної фотоелектричної системи, оскільки тепер ви можете використовувати мережу або ваші сонячні панелі як основне джерело живлення, або повністю забезпечити свій будинок сонячною енергією.

гібридна, сонячна, фотоелектрична, система

Гібридні інвертори широко застосовуються в сонячній енергетиці, оскільки вони забезпечують ряд переваг як для власників будинків, так і для інсталяторів. Інвертори часто використовуються в комерційних або великомасштабних сонячних установках, оскільки вони можуть забезпечити більш ефективний і надійний спосіб управління виробництвом і використанням електроенергії.

ЯКА РІЗНИЦЯ МІЖ ІНВЕРТОРОМ ТА ГІБРИДНИМ ІНВЕРТОРОМ?

Інвертори перетворюють постійний струм на змінний, який живить більшість побутових приладів. У поєднанні з сонячними панелями вони дозволяють перетворювати енергію, зібрану з сонячних панелей, в корисну електроенергію для ваших домашніх приладів.

гібридна, сонячна, фотоелектрична, система

Зауважте, що дуже маленькі сонячні конфігурації. наприклад, для калькулятора або годинника. не потребують інвертора, оскільки їхні потреби в енергії досить малі, щоб вони могли працювати безпосередньо від сонячної енергії. Однак для правильної роботи будь-якої більшої системи потрібен інвертор, і саме тому переважна більшість сонячних систем продається з інверторами.

Гібридні інвертори розвивають ідею інвертора на один крок далі. Замість того, щоб просто перетворювати постійний струм в змінний, гібридні інвертори можуть поперемінно перетворювати енергію в змінний або постійний струм. Це відкриває нові можливості для зберігання сонячної енергії; замість того, щоб використовувати всю енергію в міру її вироблення, гібридні інвертори дозволяють зберігати сонячну енергію в акумуляторній батареї для подальшого використання.

Однією з найбільш вигідних особливостей гібридного інвертора є те, що він дозволяє продавати електроенергію в мережу. Коли ви не використовуєте всю енергію, яку виробляють ваші сонячні панелі, і у вас немає необхідності зберігати надлишкову енергію (наприклад, тому що ваші батареї вже повні), гібридний інвертор може відправити цю додаткову енергію назад до вашої комунальної компанії в обмін на кредит на ваш наступний рахунок за електроенергію. Це чудовий спосіб компенсувати витрати на встановлення сонячної батареї, і може бути дуже вигідною пропозицією, якщо ваша комунальна компанія пропонує високі ставки викупу.

ЯК ПРАЦЮЄ ГІБРИДНИЙ ІНВЕРТОР?

Щоб зрозуміти, що таке гібридний інвертор, нам потрібно спочатку дізнатися про роботу декількох важливих концепцій в електроенергетиці.

Інвертори

Як згадувалося раніше, інвертор, у найпростішій формі. це пристрій, який перетворює енергію постійного струму (DC) в енергію змінного струму (AC). Це те, що використовується в сонячній системі для роботи ваших ламп, приладів та іншої електроніки. Змінний струм є стандартною формою енергії в наших будинках і на підприємствах.

Постійний струм проти змінного струму

Постійний струм, як випливає з назви. це електричний струм, який тече в одному напрямку. Змінний струм, з іншого боку, чергує свій потік туди і назад багато разів на секунду.

Коли в систему надходить постійний струм, інвертор починає перетворювати його в змінний за допомогою процесу, який називається широтно-імпульсною модуляцією (ШІМ). ШІМ. це метод, за допомогою якого інвертор регулює кількість енергії, що передається в мережу. По суті, він працює, вмикаючи та вимикаючи постійний струм дуже швидко, так що середня напруга на виході еквівалентна напрузі змінного струму.

Все це відбувається всередині інвертора за лічені мікросекунди. Потім змінний струм надсилається до вашого будинку або офісу для живлення ваших приладів.

гібридна, сонячна, фотоелектрична, система

Рухаємося в іншому напрямку

Якщо у вас є енергія змінного струму і ви хочете перетворити її назад у придатну для використання енергію постійного струму, вам знадобиться випрямляч. Випрямляч. це щось на зразок зворотного інвертора; він бере енергію змінного струму і перетворює її в пульсуючий постійний струм, який можна зручно зберігати в акумуляторах у вашій системі. Процес перетворення змінного струму в постійний називається “випрямленням”.’

Гібридний інвертор

Тепер, коли ви розумієте, як працюють інвертори та випрямлячі, ви вже більш-менш розумієте, як працює гібридний інвертор.

Простіше кажучи, гібридний інвертор. це і інвертор, і випрямляч в одному корпусі. Він може отримувати енергію постійного струму від сонячних панелей і перетворювати її в енергію змінного струму, яку можна використовувати у вашому домі, а може отримувати енергію змінного струму з мережі і використовувати її для зберігання енергії постійного струму у ваших акумуляторах.

Зберігання енергії в акумуляторі

Останній шматочок головоломки. зберігання енергії в акумуляторі. Через мінливість генерації сонячної енергії (наприклад, через несприятливі погодні умови), не завжди можливо використовувати сонячну енергію в тому вигляді, в якому вона виробляється. Акумулятори дозволяють зберігати енергію від сонячних панелей для подальшого використання або в разі відключення мережі, і ми вважаємо їх обов’язковим елементом будь-якої сонячної енергетичної системи.

Батареї зберігають енергію постійного струму. яку виробляють ваші сонячні панелі. Як згадувалося раніше, інвертори можуть перетворювати цю енергію постійного струму в змінний струм для використання у вашому домі чи на підприємстві. Інвертор також може заряджати акумулятори, спрямовуючи будь-яку надлишкову енергію від сонячної панелі, яка не використовується в даний момент, до акумулятора, а не до ваших приладів.

Якщо погодні умови змінюються або місцева електромережа виходить з ладу, інвертори також можуть автоматично переключити вас на живлення від акумулятора, щоб ваш будинок працював. Оскільки енергія від акумуляторів постійного струму має той самий формат, що й енергія від ваших сонячних панелей (а саме, постійний струм), для кінцевого користувача немає ніякої відчутної різниці.

Але що робити, якщо ви не отримуєте достатньо сонячного світла, не маєте заряду акумулятора, але все ще маєте доступ до місцевої електромережі?? У цьому випадку функція випрямляча у вашому гібридному інверторі може витягувати змінний струм з мережі, щоб підтримувати ваші батареї постійного струму зарядженими.

Перевага гібридного інвертора полягає в тому, що він безперешкодно інтегрує сонячну генерацію, акумуляторну батарею та резервне живлення в одному пристрої. Це ідеальне рішення для тих, хто хоче оптимізувати налаштування сонячних панелей для свого будинку або бізнесу.

гібридна, сонячна, фотоелектрична, система

ЧИ МОЖЕ ГІБРИДНИЙ ІНВЕРТОР ПРАЦЮВАТИ БЕЗ АКУМУЛЯТОРА?

Хоча гібридні сонячні інвертори призначені для роботи з акумуляторами, вони також можуть працювати без них. Якщо ви не використовуєте акумулятор з гібридним інвертором, пристрій просто перенаправить надлишок сонячної енергії, яку він генерує, в мережу.

Якщо припустити, що ваші тарифи на викуп енергії досить високі, це може дати значну економію протягом усього терміну служби вашої сонячної енергетичної системи, і це чудовий варіант для тих, хто хоче скористатися перевагами сонячної енергії, але не хоче мати справу з додатковими витратами або складнощами, пов’язаними з використанням акумуляторної батареї.

Тим не менш, використовувати гібридний інвертор без акумулятора категорично не рекомендується. Без акумулятора ви втратите можливість зберігати сонячну енергію для подальшого використання, а також втратите можливості резервного живлення, які є такою важливою частиною конструкції гібридного інвертора.

Однією з головних причин, чому гібридні інвертори так люблять у спільноті сонячної енергетики, є їх здатність компенсувати коливання доступності енергії, тому, якщо у вас немає акумулятора, ви втрачаєте важливу функцію.

ПЕРЕВАГИ ГІБРИДНИХ СОНЯЧНИХ ІНВЕРТОРІВ

Гібридні сонячні інвертори більш ефективні, ніж традиційні інвертори, і вони також значно більш універсальні. Їх можна використовувати з різними системами зберігання енергії, що робить їх хорошим вибором для тих, хто хоче повною мірою використовувати сонячну енергію.

Давайте розглянемо їх ключові переваги нижче:

Ефективність

Гібридні сонячні інвертори більш ефективні, ніж традиційні інвертори, а також значно більш універсальні. Їх можна використовувати з різними системами зберігання енергії, що робить їх гарним вибором для тих, хто хоче повною мірою використовувати сонячну енергію.

Давайте розглянемо їх ключові переваги нижче:

Простота у використанні

Вони також дуже прості у використанні. Немає необхідності перемикатися між різними пристроями або системами. гібридний інвертор робить все за вас. Це робить його гарним вибором для тих, хто хоче скористатися перевагами сонячної енергії без необхідності мати справу з великою кількістю складного технічного жаргону.

Сумісність

Вони також добре сумісні з різноманітними системами зберігання енергії від акумуляторів. Це робить їх хорошим вибором для тих, хто хоче використовувати сонячну енергію як основне або резервне джерело енергії.

Резервне живлення

Найголовніше, що гібридні сонячні інвертори також забезпечують резервне живлення в разі відключення електроенергії. Це може стати справжнім рятівником під час надзвичайних ситуацій, і це може допомогти вам підтримувати безперебійну роботу вашого будинку або бізнесу, навіть коли мережа не працює. Для людей, які живуть в районах, схильних до перебоїв з електропостачанням, гібридний сонячний інвертор. хороший вибір.

Легкий моніторинг

Оскільки вся енергія домогосподарства проходить через ваш гібридний інвертор, легко відстежувати використання енергії. Ви можете точно бачити, скільки сонячної енергії ви генеруєте, скільки заряду у вас є в акумуляторі та скільки резервної енергії у вас є в наявності в будь-який момент часу.

Це дозволяє легко відстежувати споживання енергії та вносити корективи за потреби. Якщо ви використовуєте щось на зразок хмарної платформи моніторингу Hoymiles S-Miles Cloud, ви можете увійти в систему та переглянути детальну статистику споживання енергії за лічені секунди, що полегшує відстеження вашого прогресу.

Безпроблемний викуп

Завдяки своїй інтегрованій здатності контролювати, перемикати та зберігати енергію, гібридні сонячні інвертори також можуть допомогти вам скористатися перевагами схем зворотного викупу енергії. Коли ваші сонячні панелі генерують більше енергії, ніж ви використовуєте, гібридний інвертор автоматично продає надлишок енергії назад в мережу. Це може допомогти вам заощадити гроші на рахунках за електроенергію, а також підтримати зелені ініціативи (і вашу громаду).

гібридна, сонячна, фотоелектрична, система

СКІЛЬКИ КОШТУЄ ГІБРИДНИЙ ІНВЕРТОР?

Вартість гібридного інвертора важко визначити кількісно, оскільки ціна варіюється в залежності від марки та моделі інвертора, а також його потужності. Загалом, гібридні інвертори дорожчі за традиційні однофункціональні інвертори, але оскільки сонячні та акумуляторні технології продовжують розвиватися, це може бути не завжди так. З точки зору середньостатистичного інвертора, можна очікувати, що на гібридний інвертор доведеться витратити приблизно 6-10% від загальної вартості встановлення.

Так, наприклад, якщо ваша фотоелектрична система в кінцевому підсумку коштує ~22 500 (середній показник для 7.5 кВт), ви можете очікувати, що витратите на гібридний інвертор від 1 350 до 2 250 грн.

Оскільки гібридні інвертори поєднують три найважливіші функції системи відновлюваної енергетики в одному невеликому корпусі, вони, природно, можуть бути дорожчими за традиційні інвертори. Однак, на відміну від придбання та встановлення окремої акумуляторної системи, гібридний інвертор, швидше за все, окупить себе в довгостроковій перспективі завдяки своїй додатковій ефективності та нижчій вартості встановлення.

Збільшуючи власне споживання (в деяких випадках до 80%), гібридний інвертор також може допомогти знизити витрати на електроенергію для власників будинків і підприємств, а інтелектуальний моніторинг мережевої енергії може допомогти зберегти низькі рахунки за електроенергію, продаючи надлишкову енергію, коли вона не потрібна.

БАЖАЄТЕ ЗМЕНШИТИ СВОЇ ВИТРАТИ НА ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЮ ТА ДОПОМОГТИ ПЛАНЕТІ?

Гібридні інвертори Hoymiles серії HY3 можуть допомогти. Вони витончені, ефективні та прості в установці. Підвищіть свою енергетичну незалежність та спростіть своє життя з Hoymiles. Дізнайтеся більше вже сьогодні!

Залишити відповідь