Dağıtılmış fotovoltaik enerji üretim sistemlerinde şebekeye bağlı, şebekeden bağımsız, mikro şebeke gibi farklı ifadelere sıklıkla rastlanmaktadır. Kendi özellikleri nelerdir? Farklılıklar nelerdir? Aslında dağıtılmış fotovoltaik enerji üretimiyle ilgili çeşitli enerji üretim sistemlerini temsil ediyorlar. Bu makalede sadece şebekeye bağlı enerji üretim sistemleri, şebekeye bağlı enerji üretim sistemleri, şebekeden bağımsız enerji depolamalı enerji üretim sistemleri ve mikro şebekelerin temel özelliklerini tanıtmakla kalmıyor, aynı zamanda bunları elektrik şebekesi, enerji şebekesi ile bağlantıları açısından da karşılaştırıyoruz. Kolay başvuru için depolama ekipmanı gereksinimleri, uygulama senaryoları ve diğer hususlar bir tabloda sunulmaktadır.
Şebekeye bağlı enerji üretim sistemi
Şebekeye bağlı fotovoltaik sistem, doğrudan kamu elektrik şebekesine bağlanan bir fotovoltaik sistemi ifade eder. Bu sistemin temel bileşenleri arasında fotovoltaik modüller, şebekeye bağlı invertörler, çift yönlü sayaçlar ve güç şebekesinin kendisi yer alıyor. Şebekeye bağlı invertörlerin işlevi, fotovoltaik modüller tarafından üretilen doğru akımı, daha sonra yerel yüklere sağlanan alternatif akıma dönüştürmektir. Fazla elektrik, çift yönlü sayaçlar aracılığıyla şebekeye geri satılıyor.
Şebekeye bağlı enerji üretim sistemi, harici güç şebekesine dayanır ve "kendi kendine kullanım, fazla elektrik şebekesi bağlantısı" veya "tam şebeke bağlantısı" çalışma modunu benimser. Elektrik kesintisi durumunda, güvenlik tehlikesi oluşturabilecek elektriğin şebekeye geri akışını önlemek için sistem çalışmaz.
Şebekeden bağımsız enerji üretim sistemi
Şebekeden bağımsız enerji üretim sistemleri, elektrik şebekesinden bağımsız olarak çalışır ve ona bağlı değildir. Fotovoltaik modüller, şebekeden bağımsız invertörler, piller ve yüklerden oluşur. Bu sistem tamamen bağımsızdır ve şebeke güç kaynağına dayanmaz, şebeke kapsama alanı olmayan uzak alanlar veya sık elektrik kesintisi olan alanlar için uygundur. Şebekeden bağımsız sistemler, gece veya düşük ışık koşullarında kullanılmak üzere genellikle piller olmak üzere enerji depolama cihazlarıyla donatılmalıdır.
Şebekeden bağımsız enerji üretim sistemleri, şebekeye bağımlı olmayıp, "kullanırken saklama" veya "kullanmadan önce saklama" çalışma moduna dayalı olup, elektrik kesintilerinden etkilenmemektedir. Üstün esneklik ve manevra kabiliyetine sahip olan bu sistemin, gündüz üretilen elektriği gece veya ışığın olmadığı durumlarda kullanmak üzere depolayabilmesi için pil gibi enerji depolama cihazlarıyla donatılması gerekiyor.
Hibrit enerji depolama ve üretim sistemi
Hibrit enerji depolamalı enerji üretim sistemleri, elektrik kesintilerinin sık olduğu veya fotovoltaik öz kullanımın şebeke bağlantısı için ihtiyaç fazlası elektrik üretemediği, öz kullanım elektrik fiyatlarının şebeke bağlantı fiyatlarından çok yüksek olduğu ve puant elektrik fiyatlarının yüksek olduğu yerlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. vadi elektrik fiyatlarından çok daha yüksek.
Sistem, fotovoltaik modüller, güneş hibrit entegre makineler, piller, yükler vb.'den oluşur. Fotovoltaik dizi, aydınlatma altında güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştürür ve güneş kontrollü invertör entegre makine aracılığıyla yüke güç sağlar ve pili şarj eder; Işık olmadığında akü, güneş kontrollü invertör entegre makineye güç sağlar ve ardından AC yüküne güç sağlar.
Şebekeye bağlı enerji üretim sistemleriyle karşılaştırıldığında bu sisteme şarj ve deşarj kontrolörü ve batarya eklenir. Elektrik kesintisi durumunda fotovoltaik sistem çalışmaya devam edebilir ve invertör, yüke güç sağlamak için şebeke dışı moda geçebilir.
Mikro şebeke
Mikro şebeke, dağıtılmış güç kaynakları (fotovoltaik ve rüzgar enerjisi gibi), yükler, enerji depolama sistemleri ve kontrol cihazlarından oluşan bir dağıtım ağıdır. Büyük güç şebekesinde enerji üretimi, iletimi, dağıtımı ve kullanımının geniş alan entegrasyonu ile karşılaştırıldığında, mikro şebekeler esas olarak dağıtılmış yenilenebilir enerjinin yerinde tüketimini ve büyük elektrik şebekesi ile enerji alışverişini sağlar.
Mikro şebekeler bağımsız güç şebekeleri olarak çalışabilir veya elektrik enerjisi alışverişi yapmak için ana elektrik şebekesine bağlanabilir. Mikro şebeke sistemleri, dağıtılmış güç kaynaklarının ve yenilenebilir enerjinin büyük ölçekli entegrasyonunu teşvik edebilecek esneklik ve verimlilik özelliklerine sahiptir.
Mikro şebekelerde, ana şebeke, dağıtılmış güç kaynakları ve enerji depolama sistemleri arasındaki işbirliğine dayalı kontrol, dağıtılmış enerjideki dalgalanmaları yumuşatmak için enerji yönetim sistemleri aracılığıyla sağlanır.
Çeşitli Sistemlerin Karşılaştırma Tablosu
| Karşılaştırma öğeleri | Şebekeye bağlı enerji üretim sistemi | Şebekeden bağımsız enerji üretim sistemi | Hibrit enerji depolama ve üretim sistemi | Mikro şebeke sistemi |
| Elektrik şebekesi ile bağlantı ilişkisi | Doğrudan kamu elektrik şebekesine bağlanmak, fazla elektriği şebekeye iletebilir veya şebekeden elektrik elde edebilir. | Elektrik şebekesinden tamamen bağımsızdır, harici elektrik şebekesi kaynağına bağımlı değildir, elektrik şebekesi kapsama alanı olmayan alanlar için uygundur. | İki çalışma moduyla, elektrik şebekesine bağlanabilir veya elektrik kesintileri sırasında bağımsız olarak çalışabilir: şebekeye bağlı ve şebekeden bağımsız. | Gerektiğinde harici elektrik şebekesine bağlanıp bağımsız olarak çalıştırılabiliyor ve böylece bölgede enerji konusunda kendi kendine yeterlilik sağlanabiliyor. |
| Enerji depolama cihazlarına talep | Fazla elektriğin doğrudan şebekeye iletilebilmesi nedeniyle genellikle enerji depolama cihazlarına ihtiyaç duyulmaz. | Enerji depolama cihazları (piller gibi), gündüz üretilen elektriği gece veya ışık olmadığında kullanılmak üzere depolayacak donanıma sahip olmalıdır. | Elektrik şebekesinin olmadığı durumlarda bağımsız çalışmayı sağlamak için enerji depolama cihazlarına da ihtiyaç vardır. | Bölgedeki güç arzını ve talebini dengelemek ve enerji verimliliğini artırmak için enerji depolama cihazları içerebilir. |
| Uygulama senaryoları | Kentsel ve banliyö bölgelerdeki konut ve ticari binaların yanı sıra büyük ölçekli güneş enerjisi santralleri için de uygundur. | Dağlık alanlar ve adalar gibi uzak alanlar ve elektrik şebekesi kapsama alanı olmayan alanlar için uygundur. | Sık elektrik kesintisi olan alanlar veya enerji yeterlilik oranını artırmak isteyen kullanıcılar için uygundur. | Endüstriyel parklar ve üniversite kampüsleri gibi küçük alanlar için uygun olup, enerjinin kendi kendini yönetmesini ve optimizasyonunu sağlayabilir. |
| Sistem karmaşıklığı ve maliyeti | Yapısı nispeten basittir ve enerji depolama ekipmanı gerektirmediğinden maliyeti düşüktür. | Yapısı karmaşıktır ve maliyeti yüksektir; enerji depolama ekipmanı ve bağımsız kontrol sistemleri gerektirir. | Yapısı karmaşıktır ve maliyeti yüksektir; hem şebekeye bağlı hem de şebekeden bağımsız modlarda çalışan invertörler ve enerji depolama cihazları gerektirir. | Yapı, birden fazla enerji kaynağının, enerji depolama sistemlerinin ve karmaşık enerji yönetim sistemlerinin entegrasyonunu gerektiren en karmaşık ve maliyetli yapıdır. |
| Güç kaynağının kararlılığı ve güvenilirliği | Güç kaynağı, elektrik şebekesinin stabilitesine bağlıdır ve elektrik kesintileri sırasında sistem de çalışmayı durduracaktır. | Güç kaynağı tamamen bağımsızdır ve elektrik şebekesinden etkilenmez ancak hava koşulları ve enerji depolama kapasitesi ile sınırlıdır. | Şebeke bağlantısı ve şebekeden bağımsız olmanın avantajlarını birleştirerek, elektrik kesintileri sırasında güç sağlamaya devam edebilir, güç kaynağının stabilitesini ve güvenilirliğini artırır | Bölgedeki güç arzı ile talep arasında bir denge kurarak güç kaynağının istikrarını ve güvenilirliğini artırabilir. |
Bu tablo aracılığıyla, her bir fotovoltaik enerji üretim sistemi için şebeke ile bağlantı ilişkisindeki farklılıkları, enerji depolama ekipmanı gerekliliklerini, uygulama senaryolarını, sistem karmaşıklığını ve maliyetini ve ayrıca güç kaynağının kararlılığını ve güvenilirliğini görsel olarak görebiliriz. Bu, belirli uygulama gereksinimlerine ve koşullarına göre uygun sistem tipini seçmemize yardımcı olur.