שלושת הסוגים העיקריים של מערכות חשמל סולאריות: On-Grid, Off-Grid והיברידית

שלושת הסוגים העיקריים של מערכות אנרגיה סולארית

1. On-grid - ידוע גם כ-grid-tie או grid-feed system solar

2. מחוץ לרשת - ידוע גם כמערכת חשמל עצמאית (SAPS)

3. היברידי - מערכת סולארית מחוברת לרשת עם אחסון סוללות

מרכיבים עיקריים של מערכת שמש

פנלים סולאריים

רוב הפאנלים הסולאריים המודרניים מורכבים מתאים פוטו-וולטאיים רבים המבוססים על סיליקון (תאי PV) אשר מייצרים זרם ישר (DC) חשמל מאור השמש. פאנלים סולאריים, הידועים גם בתור מודולים סולאריים, מחוברים בדרך כלל ב'מחרוזות' כדי ליצור מה שמכונה מערך סולארי. כמות האנרגיה הסולארית הנוצרת תלויה במספר גורמים, לרבות הכיוון וזווית ההטיה של הפאנלים הסולאריים, יעילות הפאנל הסולארי, בתוספת כל הפסדים עקב הצללה, לכלוך ואפילו טמפרטורת הסביבה.

פאנלים סולאריים יכולים להפיק אנרגיה בזמן מזג אוויר מעונן ומעונן, אך כמות האנרגיה תלויה ב'עובי' וגובה העננים, מה שקובע כמה אור יכול לעבור דרכם. כמות אנרגיית האור ידועה כקרינת שמש ובדרך כלל ממוצעת על פני כל היום תוך שימוש במונח שעות שמש שיא (PSH). ה-PSH או שעות השמש היומיות הממוצעות תלויות בעיקר במיקום ובזמן השנה.

מהפך סולארי

פאנלים סולאריים מייצרים חשמל DC, אותו יש להמיר לחשמל זרם חילופין (AC) לשימוש בבתים ובעסקים שלנו. זהו התפקיד העיקרי של המהפך הסולארי. במערכת מהפך 'מחרוזת', הפאנלים הסולאריים מקושרים זה לזה בסדרה, וחשמל DC מובא אל המהפך, הממיר את הספק DC למתח AC. במערכת מיקרו-אינברטר, לכל פאנל יש מיקרו-מהפך משלו המחובר לצד האחורי של הפאנל. הפאנל עדיין מייצר DC אך מומר ל-AC על הגג ומוזן ישר למרכזית החשמל.

ישנן גם מערכות ממירי מיתרים מתקדמות יותר המשתמשות במטבי כוח קטנים המחוברים לחלק האחורי של כל פאנל סולארי 

סוללות

סוללות המשמשות לאחסון אנרגיה סולארית זמינות בשני סוגים עיקריים: עופרת-חומצה (AGM & ג'ל) וליתיום-יון. קיימים מספר סוגים אחרים, כגון סוללות זרימת חיזור ונתרן-יון, אך נתמקד בשניים הנפוצים ביותר. רוב מערכות אחסון האנרגיה המודרניות משתמשות בסוללות ליתיום-יון נטענות וזמינות בצורות וגדלים רבים, שניתן להגדיר בכמה דרכים המוסברות בפירוט רב יותר כאן.

קיבולת הסוללה נמדדת בדרך כלל כשעות אמפר (Ah) עבור חומצה עופרת או קילוואט שעות (kWh) עבור ליתיום-יון. עם זאת, לא כל הקיבולת זמינה לשימוש. סוללות מבוססות ליתיום-יון יכולות לספק בדרך כלל עד 90% מהקיבולת הזמינה שלהן ביום. לשם השוואה, סוללות חומצה עופרת מספקות בדרך כלל רק 30% עד 40% מהקיבולת הכוללת שלהן ליום כדי להגדיל את חיי הסוללה. ניתן לפרוק סוללות עופרת במלואן, אך יש לעשות זאת רק במצבי גיבוי חירום