Aina tatu kuu za mifumo ya nishati ya jua: On-Gridi, Off-Gridi na Hybrid

Aina tatu kuu za mifumo ya nishati ya jua

1. On-gridi - pia inajulikana kama gridi-tie au gridi-feed mfumo wa jua

2. Off-grid - pia inajulikana kama mfumo wa nguvu wa kusimama pekee (SAPS)

3. Mseto - Mfumo wa jua uliounganishwa na gridi ya taifa na uhifadhi wa betri

Vipengele Kuu vya Mfumo wa Jua

Paneli za jua

Paneli nyingi za kisasa za sola zinaundwa na seli nyingi za silicon-based photovoltaic (seli za PV) ambayo huzalisha umeme wa mkondo wa moja kwa moja (DC) kutoka kwa mwanga wa jua. Paneli za miale ya jua, pia hujulikana kama moduli za jua, kwa ujumla huunganishwa katika 'mifuatano' ili kuunda kile kinachojulikana kama safu ya jua. Kiasi cha nishati ya jua inayozalishwa inategemea mambo kadhaa, ikiwa ni pamoja na mwelekeo na angle ya kuinamisha ya paneli za jua, ufanisi wa paneli ya jua, pamoja na hasara yoyote kutokana na kivuli, uchafu na hata joto la mazingira.

Paneli za jua zinaweza kutoa nishati wakati wa hali ya hewa ya mawingu na mawingu, lakini kiasi cha nishati kinategemea 'unene' na urefu wa mawingu, ambayo huamua ni kiasi gani cha mwanga kinaweza kupita. Kiasi cha nishati ya mwanga hujulikana kama mnururisho wa jua na kwa kawaida huwa wastani kwa siku nzima kwa kutumia neno Peak Sun Hours (PSH). PSH au wastani wa saa za jua za kila siku hutegemea hasa eneo na wakati wa mwaka.

Kibadilishaji cha jua

Paneli za miale ya jua huzalisha umeme wa DC, ambao lazima ugeuzwe kuwa umeme wa mkondo mbadala (AC) kwa matumizi ya nyumba na biashara zetu. Hii ndio jukumu kuu la inverter ya jua. Katika mfumo wa kibadilishaji cha 'kamba', paneli za jua zimeunganishwa pamoja kwa mfululizo, na umeme wa DC huletwa kwa kibadilishaji, ambacho hubadilisha nguvu ya DC kuwa nguvu ya AC. Katika mfumo wa microinverter, kila paneli ina inverter yake ndogo iliyounganishwa na upande wa nyuma wa paneli. Paneli bado inazalisha DC lakini inabadilishwa kuwa AC kwenye paa na inalishwa moja kwa moja kwenye ubao wa umeme.

Pia kuna mifumo ya hali ya juu zaidi ya kubadilisha kamba ambayo hutumia viboreshaji vya umeme vidogo vilivyowekwa nyuma ya kila paneli ya jua. 

Betri

Betri zinazotumika kuhifadhi nishati ya jua zinapatikana katika aina mbili kuu: asidi ya risasi (AGM & Gel) na lithiamu-ion. Aina zingine kadhaa zinapatikana, kama vile betri za mtiririko wa redox na ioni ya sodiamu, lakini tutazingatia mbili zinazojulikana zaidi. Mifumo mingi ya kisasa ya uhifadhi wa nishati hutumia betri za lithiamu-ioni zinazoweza kuchajiwa na zinapatikana katika maumbo na saizi nyingi, ambazo zinaweza kusanidiwa kwa njia kadhaa zilizoelezewa kwa undani zaidi hapa.

Uwezo wa betri kwa ujumla hupimwa kama saa za Amp (Ah) kwa asidi ya risasi au saa za kilowati (kWh) kwa lithiamu-ion. Walakini, sio uwezo wote unapatikana kwa matumizi. Kwa kawaida, betri zinazotumia lithiamu-ioni zinaweza kutoa hadi 90% ya uwezo wake unaopatikana kwa siku. Kwa kulinganisha, betri za asidi ya risasi kwa ujumla hutoa tu 30% hadi 40% ya jumla ya uwezo wao kwa siku ili kuongeza muda wa matumizi ya betri. Betri za asidi ya risasi zinaweza kutekelezwa kikamilifu, lakini hii inapaswa kufanywa tu katika hali za dharura