Οι τρεις κύριοι τύποι συστημάτων ηλιακής ενέργειας: On-Grid, Off-Grid και Hybrid

Οι τρεις κύριοι τύποι συστημάτων ηλιακής ενέργειας

1. On-grid - γνωστό και ως ηλιακό σύστημα με πλέγμα ή τροφοδοσία δικτύου

2. Εκτός δικτύου - γνωστό και ως αυτόνομο σύστημα ισχύος (SAPS)

3. Υβρίδιο - ηλιακό σύστημα συνδεδεμένο στο δίκτυο με αποθήκευση μπαταρίας

Κύρια συστατικά ενός Ηλιακού Συστήματος

Ηλιακά πάνελ

Τα περισσότερα σύγχρονα ηλιακά πάνελ αποτελούνται από πολλές φωτοβολταϊκές κυψέλες με βάση το πυρίτιο (Φ/Β κύτταρα) που παράγουν συνεχές ρεύμα (DC) ηλεκτρισμό από το ηλιακό φως. Τα ηλιακά πάνελ, γνωστά και ως ηλιακά πάνελ, συνδέονται γενικά σε «χορδές» για να δημιουργήσουν αυτό που είναι γνωστό ως ηλιακή συστοιχία. Η ποσότητα της ηλιακής ενέργειας που παράγεται εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, όπως ο προσανατολισμός και η γωνία κλίσης των ηλιακών συλλεκτών, η απόδοση του ηλιακού πάνελ, συν τυχόν απώλειες λόγω σκίασης, βρωμιάς και ακόμη και θερμοκρασίας περιβάλλοντος.

Οι ηλιακοί συλλέκτες μπορούν να παράγουν ενέργεια κατά τη διάρκεια συννεφιασμένου και συννεφιασμένου καιρού, αλλά η ποσότητα ενέργειας εξαρτάται από το «πάχος» και το ύψος των νεφών, το οποίο καθορίζει πόσο φως μπορεί να περάσει. Η ποσότητα της φωτεινής ενέργειας είναι γνωστή ως ηλιακή ακτινοβολία και συνήθως υπολογίζεται κατά μέσο όρο για όλη την ημέρα χρησιμοποιώντας τον όρο Peak Sun Hours (PSH). Το PSH ή οι μέσες ημερήσιες ώρες ηλιακού φωτός εξαρτάται κυρίως από την τοποθεσία και την εποχή του χρόνου.

Ηλιακός μετατροπέας

Οι ηλιακοί συλλέκτες παράγουν ηλεκτρισμό συνεχούς ρεύματος, ο οποίος πρέπει να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) για χρήση στα σπίτια και τις επιχειρήσεις μας. Αυτός είναι ο πρωταρχικός ρόλος του ηλιακού μετατροπέα. Σε ένα σύστημα μετατροπέα «string», τα ηλιακά πάνελ συνδέονται μεταξύ τους σε σειρά και η ηλεκτρική ενέργεια συνεχούς ρεύματος μεταφέρεται στον μετατροπέα, ο οποίος μετατρέπει την ισχύ συνεχούς ρεύματος σε εναλλασσόμενο ρεύμα. Σε ένα σύστημα μικρομετατροπέα, κάθε πίνακας έχει τον δικό του μικρο-μετατροπέα συνδεδεμένο στην πίσω πλευρά του πίνακα. Ο πίνακας εξακολουθεί να παράγει DC αλλά μετατρέπεται σε AC στην οροφή και τροφοδοτείται κατευθείαν στον ηλεκτρικό πίνακα διανομής.

Υπάρχουν επίσης πιο προηγμένα συστήματα μετατροπέα στοιχειοσειρών που χρησιμοποιούν βελτιστοποιητές μικρής ισχύος που συνδέονται στο πίσω μέρος κάθε ηλιακού πάνελ 

Μπαταρίες

Οι μπαταρίες που χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση ηλιακής ενέργειας διατίθενται σε δύο βασικούς τύπους: μόλυβδο-οξύ (AGM & Gel) και ιόντων λιθίου. Υπάρχουν διάφοροι άλλοι τύποι, όπως μπαταρίες οξειδοαναγωγικής ροής και ιόντα νατρίου, αλλά θα επικεντρωθούμε στους δύο πιο συνηθισμένους. Τα περισσότερα σύγχρονα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας χρησιμοποιούν επαναφορτιζόμενες μπαταρίες ιόντων λιθίου και είναι διαθέσιμα σε πολλά σχήματα και μεγέθη, τα οποία μπορούν να διαμορφωθούν με διάφορους τρόπους, οι οποίοι εξηγούνται λεπτομερέστερα εδώ.

Η χωρητικότητα της μπαταρίας μετριέται γενικά είτε ως Αμπερώρες (Ah) για μόλυβδο-οξύ ή κιλοβατώρες (kWh) για ιόντα λιθίου. Ωστόσο, δεν είναι διαθέσιμη όλη η χωρητικότητα για χρήση. Οι μπαταρίες που βασίζονται σε ιόντα λιθίου μπορούν συνήθως να παρέχουν έως και το 90% της διαθέσιμης χωρητικότητάς τους την ημέρα. Σε σύγκριση, οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος γενικά παρέχουν μόνο το 30% έως 40% της συνολικής χωρητικότητάς τους την ημέρα για να αυξήσουν τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος μπορούν να αποφορτιστούν πλήρως, αλλά αυτό πρέπει να γίνεται μόνο σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης