მზის ფოტოელექტრული სისტემების კლასიფიკაციის შესავალი

ზოგადად, ჩვენ ვყოფთ ფოტოელექტრო სისტემებს დამოუკიდებელ სისტემებად, ქსელთან დაკავშირებულ სისტემებად და ჰიბრიდულ სისტემებად.თუ მზის ფოტოელექტრული სისტემის განაცხადის ფორმის, განაცხადის მასშტაბისა და დატვირთვის ტიპის მიხედვით, ფოტოელექტრული ელექტრომომარაგების სისტემა შეიძლება უფრო დეტალურად დაიყოს.ფოტოელექტრული სისტემები ასევე შეიძლება დაიყოს შემდეგ ექვს ტიპად: მცირე მზის ენერგიის სისტემა (SmallDC);მარტივი DC სისტემა (SimpleDC);დიდი მზის ენერგიის სისტემა (LargeDC);AC და DC ელექტრომომარაგების სისტემა (AC/DC);ქსელთან დაკავშირებული სისტემა (UtilityGridConnect);ჰიბრიდული ელექტრომომარაგების სისტემა (Hybrid);ქსელთან დაკავშირებული ჰიბრიდული სისტემა.ქვემოთ მოცემულია თითოეული სისტემის მუშაობის პრინციპი და მახასიათებლები.

1. მცირე მზის ენერგიის სისტემა (SmallDC)

ამ სისტემის მახასიათებელია ის, რომ სისტემაში არის მხოლოდ DC დატვირთვა და დატვირთვის სიმძლავრე შედარებით მცირეა.მთელ სისტემას აქვს მარტივი სტრუქტურა და მარტივი ოპერაცია.მისი ძირითადი გამოყენებაა ზოგადი საყოფაცხოვრებო სისტემები, სხვადასხვა სამოქალაქო DC პროდუქტები და მასთან დაკავშირებული გასართობი აღჭურვილობა.მაგალითად, ამ ტიპის ფოტოელექტრული სისტემა ფართოდ გამოიყენება ჩემი ქვეყნის დასავლეთ რეგიონში, და დატვირთვა არის DC ნათურა, რათა მოაგვაროს სახლის განათების პრობლემა ელექტროენერგიის გარეშე.

2. მარტივი DC სისტემა (SimpleDC)

სისტემის მახასიათებელია ის, რომ სისტემაში დატვირთვა არის მუდმივი დატვირთვა და არ არსებობს რაიმე განსაკუთრებული მოთხოვნა დატვირთვის გამოყენების დროზე.დატვირთვა ძირითადად გამოიყენება დღის განმავლობაში, ამიტომ სისტემაში არ არის ბატარეა ან კონტროლერი.სისტემას აქვს მარტივი სტრუქტურა და შეიძლება გამოყენებულ იქნას უშუალოდ.ფოტოელექტრული კომპონენტები აწვდიან დატვირთვას ენერგიას, რაც გამორიცხავს ბატარეაში ენერგიის შენახვისა და გამოშვების აუცილებლობას, ასევე კონტროლერში ენერგიის დაკარგვას და აუმჯობესებს ენერგიის გამოყენების ეფექტურობას.

3 ფართომასშტაბიანი მზის ენერგიის სისტემა (LargeDC)

ზემოთ მოცემულ ორ ფოტოელექტრო სისტემასთან შედარებით, ეს ფოტოელექტრული სისტემა კვლავ შესაფერისია DC ელექტრომომარაგების სისტემებისთვის, მაგრამ ამ ტიპის მზის ფოტოელექტრო სისტემას ჩვეულებრივ აქვს დიდი დატვირთვის სიმძლავრე.იმის უზრუნველსაყოფად, რომ დატვირთვა შეიძლება საიმედოდ იყოს უზრუნველყოფილი სტაბილური ელექტრომომარაგებით, მისი შესაბამისი სისტემა ასევე დიდია, რაც მოითხოვს უფრო დიდ ფოტოელექტრო მოდულის მასივს და მზის ბატარეის უფრო დიდ პაკეტს.მისი საერთო განაცხადის ფორმები მოიცავს კომუნიკაციას, ტელემეტრიას, მონიტორინგის მოწყობილობების ელექტრომომარაგებას, ცენტრალიზებულ ელექტრომომარაგებას სოფლად, შუქურ შუქურებს, ქუჩის განათებებს და ა.შ. 4 AC, DC ელექტრომომარაგების სისტემა (AC/DC)

ზემოაღნიშნული სამი მზის ფოტოელექტრული სისტემისგან განსხვავებით, ამ ფოტოელექტრო სისტემას შეუძლია ერთდროულად უზრუნველყოს ენერგია როგორც DC, ასევე AC დატვირთვისთვის.სისტემის სტრუქტურის თვალსაზრისით, მას აქვს უფრო მეტი ინვერტორები, ვიდრე ზემოაღნიშნულ სამ სისტემას DC სიმძლავრის ცვლადი სიმძლავრის გადასაყვანად.მოთხოვნა AC დატვირთვაზე.ზოგადად, ამ ტიპის სისტემის დატვირთვის ენერგიის მოხმარება შედარებით დიდია, ამიტომ სისტემის მასშტაბებიც შედარებით დიდია.იგი გამოიყენება ზოგიერთ საკომუნიკაციო საბაზო სადგურში AC და DC დატვირთვით და სხვა ფოტოელექტრო ელექტროსადგურებში AC და DC დატვირთვით.

5 ქსელთან დაკავშირებული სისტემა (UtilityGridConnect)

ამ ტიპის მზის ფოტოელექტრული სისტემის ყველაზე დიდი მახასიათებელია ის, რომ ფოტოელექტრული მასივის მიერ გამომუშავებული DC სიმძლავრე გარდაიქმნება AC ენერგიად, რომელიც აკმაყოფილებს ქსელის ელექტროენერგიის ქსელის მოთხოვნებს ქსელთან დაკავშირებული ინვერტორის საშუალებით და შემდეგ პირდაპირ უკავშირდება მაგისტრალურ ქსელს.ქსელთან დაკავშირებულ სისტემაში, PV მასივის მიერ გამომუშავებული სიმძლავრე არა მხოლოდ მიეწოდება AC-ს დატვირთვის გარეთ, ჭარბი სიმძლავრე ისევ მიეწოდება ქსელს.წვიმიან დღეებში ან ღამით, როდესაც ფოტოელექტრული მასივი არ გამოიმუშავებს ელექტროენერგიას ან გამომუშავებული ელექტროენერგია ვერ აკმაყოფილებს დატვირთვის მოთხოვნას, ის იკვებება ქსელის საშუალებით.

6 ჰიბრიდული ელექტრომომარაგების სისტემა (ჰიბრიდი)

მზის ფოტოელექტრული მოდულის მასივების გამოყენების გარდა, ამ ტიპის მზის ფოტოელექტრული სისტემა ასევე იყენებს დიზელის გენერატორებს, როგორც სარეზერვო ენერგიის წყაროს.ჰიბრიდული ელექტრომომარაგების სისტემის გამოყენების მიზანია ელექტროენერგიის გამომუშავების სხვადასხვა ტექნოლოგიების უპირატესობების ყოვლისმომცველი გამოყენება და მათი შესაბამისი ნაკლოვანებების თავიდან აცილება.მაგალითად, ზემოაღნიშნული დამოუკიდებელი ფოტოელექტრული სისტემების უპირატესობა არის ნაკლები შენარჩუნება, მაგრამ მინუსი არის ის, რომ ენერგიის გამომუშავება დამოკიდებულია ამინდზე და არასტაბილურია.ერთი ენერგოდამოუკიდებელ სისტემასთან შედარებით, ელექტრომომარაგების ჰიბრიდულ სისტემას, რომელიც იყენებს დიზელის გენერატორებს და ფოტოელექტროებს, შეუძლია უზრუნველყოს ენერგია, რომელიც არ არის დამოკიდებული ამინდზე.მისი უპირატესობებია:

1. ჰიბრიდული ელექტრომომარაგების სისტემის გამოყენებამ ასევე შეიძლება მიაღწიოს განახლებადი ენერგიის უკეთეს გამოყენებას.

2. აქვს მაღალი სისტემური პრაქტიკულობა.

3. ერთჯერადი დიზელის გენერატორის სისტემასთან შედარებით, მას ნაკლები მოვლა აქვს და ნაკლებ საწვავს ხარჯავს.

4. საწვავის მაღალი ეფექტურობა.

5. უკეთესი მოქნილობა დატვირთვის შესატყვისად.

ჰიბრიდულ სისტემას აქვს თავისი ნაკლოვანებები:

1. კონტროლი უფრო რთულია.

2. საწყისი პროექტი შედარებით დიდია.

3. უფრო მეტ მოვლას მოითხოვს, ვიდრე დამოუკიდებელი სისტემა.

4. დაბინძურება და ხმაური.

7. ქსელთან დაკავშირებული ჰიბრიდული ელექტრომომარაგების სისტემა (Hybrid)

მზის ოპტოელექტრონული ინდუსტრიის განვითარებით, შეიქმნა ქსელთან დაკავშირებული ჰიბრიდული ელექტრომომარაგების სისტემა, რომელსაც შეუძლია სრულად გამოიყენოს მზის ფოტოელექტრული მოდულის მასივები, მაგისტრალური და სარეზერვო ზეთის მანქანები.ამ ტიპის სისტემა, როგორც წესი, ინტეგრირებულია კონტროლერთან და ინვერტორთან, იყენებს კომპიუტერის ჩიპს მთელი სისტემის მუშაობის სრულად გასაკონტროლებლად, ყოვლისმომცველი ენერგიის სხვადასხვა წყაროების გამოყენებით საუკეთესო სამუშაო მდგომარეობის მისაღწევად და ასევე შეუძლია ბატარეის გამოყენება შემდგომი გასაუმჯობესებლად. სისტემის დატვირთვის ელექტრომომარაგების გარანტიის მაჩვენებელი, როგორიცაა AES-ის SMD ინვერტორული სისტემა.სისტემას შეუძლია უზრუნველყოს კვალიფიცირებული ენერგია ადგილობრივი დატვირთვისთვის და შეუძლია იმუშაოს როგორც ონლაინ UPS (უწყვეტი კვების წყარო).მას ასევე შეუძლია ელექტროენერგიის მიწოდება ქსელში ან ელექტროენერგიის მიღება ქსელიდან.

სისტემის მუშაობის რეჟიმი ჩვეულებრივ მუშაობს მაგისტრალური და მზის ენერგიის პარალელურად.ლოკალური დატვირთვისთვის, თუ ფოტოელექტრული მოდულის მიერ გამომუშავებული ელექტროენერგია საკმარისია დატვირთვისთვის, იგი უშუალოდ გამოიყენებს ფოტოელექტრული მოდულის მიერ გამომუშავებულ ელექტროენერგიას დატვირთვის მოთხოვნის უზრუნველსაყოფად.თუ ფოტოელექტრული მოდულის მიერ გამომუშავებული სიმძლავრე აღემატება უშუალო დატვირთვის მოთხოვნას, ჭარბი სიმძლავრე შეიძლება დაბრუნდეს ქსელში;თუ ფოტოელექტრული მოდულის მიერ გამომუშავებული სიმძლავრე არ არის საკმარისი, კომუნალური ელექტროენერგია ავტომატურად გააქტიურდება და კომუნალური ენერგია გამოყენებული იქნება ადგილობრივი დატვირთვის მოთხოვნის უზრუნველსაყოფად.როდესაც დატვირთვის ენერგიის მოხმარება SMD ინვერტორის ნომინალური ქსელის სიმძლავრის 60%-ზე ნაკლებია, ქსელი ავტომატურად დატენავს ბატარეას, რათა უზრუნველყოს ბატარეის დიდი ხნის განმავლობაში მცურავი მდგომარეობა;თუ ქსელი ჩავარდა, ქსელის დენი ან ქსელის დენი თუ ხარისხი არ არის კვალიფიცირებული, სისტემა ავტომატურად გათიშავს ქსელს და გადადის დამოუკიდებელ სამუშაო რეჟიმზე.ბატარეა და ინვერტორი უზრუნველყოფს დატვირთვისთვის საჭირო AC ენერგიას.

მას შემდეგ, რაც ქსელის სიმძლავრე ნორმალურ რეჟიმში დაბრუნდება, ანუ ძაბვა და სიხშირე აღდგება ზემოაღნიშნულ ნორმალურ მდგომარეობაში, სისტემა გათიშავს ბატარეას და გადადის ქსელთან მიერთებულ რეჟიმში მუშაობაზე, რომელიც იკვებება მაგისტრალით.ზოგიერთ ქსელთან დაკავშირებულ ჰიბრიდულ ელექტრომომარაგების სისტემაში სისტემის მონიტორინგის, კონტროლისა და მონაცემთა შეგროვების ფუნქციები ასევე შეიძლება ინტეგრირებული იყოს საკონტროლო ჩიპში.ამ სისტემის ძირითადი კომპონენტებია კონტროლერი და ინვერტორი.