نقش باتری و پانل ها در ذخیره برق خورشیدی

نحوه ذخیره برق خورشیدی

برای ذخیره برق مورد نیاز در زمانهای عدم تابش خورشید دو روش وجود دارد: که عبارتند از استفاده از باتری و استفاده از شبکه برق سراسری، در ادامه به توضیح این دو روش می پردازیم.
– در سیستمهای جدا از شبکه یا Off-Grid برای ذخیره برق از باتری استفاده می شود و از محاسن این سیستمها استقلال آن و عدم نیاز یا وابستگی به هر نوع منبع انرژی دیگر است.
– در سیستمهای متصل به شبکه یا On-Grid یا Grid-Connected بجای بانک باتری از شبکه برق سراسری برای ذخیره انرژی استفاده می شود. برای این منظور نیاز به نصب کنتور دو طرفه در محل سیستم وجود دارد و سیستم طوری طراحی می شود که در طول روز یا در دوره تابش خورشید، مقدار مجموع انرژی لازم برای طول شبانه روز را تولید کند.

مازاد انرژی تولید شده

مقدار انرژی مورد نیاز در طول روز مستقیما مصرف می شود و مازاد تولید که معادل مصرف شبانه است توسط اینورترهای متصل به شبکه به شبکه برق سراسری منتقل می شود. در این حالت کنتور دوطرفه با چرخش معکوس مقدار انرژی تولید و تحویل شده به اداره برق را اندازه گیری و به همان میزان حساب مشترک را طلبکار می نماید. سپس در دوره عدم تابش و مصرف همان میزان انرژی در طول شب، کارکرد و مصرف انرژی بصورت عادی ثبت می شود.
به عبارت ساده تر مازاد انرژی تولید شده به شبکه برق سراسری قرض داده می شود تا در مواقع عدم تابش بازپس گرفته شود.
مشکل این سیستم علیرغم صرفه اقتصادی به دلیل حذف هزینه باتری ها، وابستگی آن به شبکه برق است و فقط در جاهایی قابل استفاده است که شبکه برق وجود دارد.

نقش باتری در ذخیره برق خورشیدی

در این نیروگاه های خورشیدی، باتری ها به همراه سیستمهای خورشیدی و بادی در کنار هم مورد استفاده قرار می گیرند. توسعه تکنولوژی باتری ها، برای رونق در بخش اقتصادی انرژی خورشیدی نیز اهمیت ویژه ای دارد زیرا میزان مصرف انرژی خورشیدی در زمان مشخصی از روز افزایش پیدا کرده و قیمت عرضه این نوع انرژی را افزایش می دهد.

نیروگاههای هیبریدی اما می توانند با توسعه استفاده از باتری ها، میزان ذخیره انرژی های خورشیدی و بادی را افزایش داده و این نوع انرژی های تجدیدپذیر را بیشتر از قبل و با قیمت نسبتا کمتر در اختیار مردم قرار دهند. در نقاط دیگر جهان از جمله استرالیای جنوبی، باتری ها برای انعطاف بیشتر شبکه های برق شهری و جلوگیری از بروز خاموشی، مورد استفاده قرار می گیرند.

ذخیره مازاد انرژی

باتری هم در سیستمهای مجزا از شبکه و هم متصل به شبکه کاربرد دارد و در زمانی که تولید سیستم فتوولتاییک بیشتر از بار است مازاد انرژی را ذخیره میسازد. زمانی که نور خورشید در دسترس نباشد و با مقدار تولید انرژی سیستم خورشیدی کمتر از بار باشد، باتری وارد مدار میشود و کمبود انرژی را جبران میسازد بنابراین باتری باید قابلیت شارژ و دشارژ شدن مکرر را داشته باشد. دستگاه کنترل شارژ باتری در سیستمهای فتوولتاییک مستقل از شبکه، به منظور جلوگیری از تخلیه کامل باتریها و یا شارژ بیش از حد آن به کار میرود، به طوری که از معیار حداکثر عمر مفید آنها استفاده میگردد.

بخش شارژ، وضعیت شارژ باتریها را از نظر جریان و ولتاژ ورودی دمای محیط، غلظت الکترولیت وغیره کنترل کرده و در مواقع لزوم، طبق طراحی های انجام شده عملکرد لازم را متناسب با شرایط و وضعیت باتریها بر سیستم اعمال میکند، به گونهای که طول عمر مفید را افزایش داده و امکان استفاده از بیشترین ظرفیت قابل دسترس باتریها را نیز در اختیار مصرف کننده قرار دهد.

بکارگیری سامانه (پانل)های خورشیدی

سیستمهای فتوولتائیک جهت مصارف عمومی و کشاورزی، به صورت نیروگاه های مستقل از شبکه سراسری برق یا سیستمهای متصل به شبکه سراسری با ساختار نصب ثابت و یا متحرک در واحدهای کوچک هستند که این سیستم ها باتوان پایین جهت تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز ماشین حسابهای کوچک تا سیستمهای بزرگ نیروگاهی تولید شده اند. در خصوص سیستم های متحرک می بایست متذکر شد که، مزیت آن امکان ردیابی خورشید و افزایش انرژی الکتریکی حاصل از تابش خورشید درطی روز می باشد.

باوجود این مطلب، به دلیل افزایش احتمال خرابی در سیستم مکانیکی، نیاز به انرژی الکتریکی جهت به حرکت درآوردن سازه در کاربردهای کوچک و پراکنده توصیه نمی گردند. تنها درتعدادی از نیروگاه های برق خورشیدی (فتوولتائیک) در جهان از این نوع سازه استفاده شده است.

این در حالی است که قریب به 40 نیروگاه فتوولتائیک در جهان نصب و مشغول بهره برداری می باشند که غالب آنها در کشورهای اروپایی که از حیث شدت تابش، پتانسیل بالایی را دارا نمی باشند، قرار دارند.

سیستم برق کشی سولر پانل ها