Hvilke typer solenergisystemer findes der?

Solcelleanlæg er klassificeret efter, hvordan de tilsluttes forsyningsnettet, og hvordan elektriciteten bruges. Der er fire hovedtyper:grid-bundne systemer, off-grid-systemer, hybridsystemer og rene DC-systemer.

Alle fire bruger stort set de samme solpaneler. Det der er forskelligt er, om der er nettilslutning, om der er batteri, og om strømmen leveres som AC eller DC. Hvilken en der er den rigtige for dig afhænger af, om nettet er tilgængeligt, hvor du er, hvordan elektricitet er prissat, og hvor meget en strømafbrydelse ville skade.
 

Her er en side-by-side sammenligning først, efterfulgt af et nærmere kig på hver type.
 

1. Netforbundne solsystemer: Tilfør elektricitet direkte ind i nettet

Hvordan det virker

I løbet af dagen producerer panelerne jævnstrøm. En net-bundet inverter konverterer den til AC, der matcher nettets frekvens og fase. Strømmen forsyner først dine egne laster, og eventuelt overskud sælges til nettet. Om natten eller på overskyede dage, hvor panelerne ikke kan dække dit behov, køber du strøm fra nettet. Intet batteri er involveret.

Hvad den består af

Solpaneler og monteringsstruktur:panelerne omdanner sollys til elektricitet, og monteringsstrukturen bestemmer hældningsvinklen og vindmodstanden.

Grid-bundet inverter:systemets hjerte. Den udfører maksimal power point tracking (MPPT), konverterer DC til AC og giver netforbindelsesbeskyttelse.

DC-side beskyttelse:DC-kabler, DC-afbrydere og en kombinationsboks (små strengtypesystemer udelader ofte kombinationsboksen).

AC distributionsboks:indeholder strømafbrydere og en overspændingsbeskyttelsesanordning.

Måler:en generationsmåler eller tovejsmåler, der bruges til at afregne den elektricitet, der eksporteres til nettet.

Lynbeskyttelse, jordforbindelse og overvågning:disse holder systemet sikkert og lader dig kontrollere genereringsdata på afstand.

Hvor det passer

Det fungerer bedst, hvor elforbruget i dagtimerne er højt, og nettet er stabilt: Selvbyggede huse og villaer med brugbart tagrum, og fabrikker, lagre, supermarkeder og skoler, der kører i dagtimerne. Det har den laveste investering og den enkleste struktur, og det er typen med den største installerede kapacitet på verdensplan.

Eksempler og anbefalinger

Selvbygget landhus:med omkring 60 til 80 kvadratmeter tagareal kan du installere omkring 8 til 10 kW. Vælg en enkeltfaset eller trefaset strenginverter. Årlig produktion afhænger af lokalt solskin, så estimer det ved hjælp af lokale bestrålingsdata.

Fabriksbygning:et stort tag og høj dagbelastning passer til et 300 kW til 1 MW system, der hovedsageligt anvendes til eget forbrug med overskud eksporteret til nettet. Tilbagebetalingen er normalt kortere end for boligsystemer.

En ting at huske på

Et netbundet system lukker automatisk ned, når nettet går ned (anti-ø-beskyttelse). Det betyder, at et hus med et netforbundet system stadig ikke har nogen strøm under en strømafbrydelse.
 

2. Off-grid solsystemer: Fuldstændig uafhængig af nettet

Hvordan det virker

Strøm fra panelerne oplader først batteriet. Når belastninger trækker strøm, forsyner batteriet dem gennem inverteren. Systemet er selvstændigt og har ingen forbindelse til forsyningsnettet.

Hvad den består af

Solpaneler og monteringsstruktur

Solar charge controller:oplader batteriet og beskytter det, normalt en MPPT-type.

Batteribank:lithium jernfosfat, bly-kulstof og gel bly-syre batterier bruges alle. Batterikapaciteten bestemmer, hvor længe systemet kan køre uden sol.

Off-grid inverter:konverterer batteriets jævnstrøm til AC. Mange produkter kombinerer controller og inverter i en enkelt enhed.

Distributions- og beskyttelsesudstyr

Sikkerhedskopieringsgenerator (valgfrit):en ekstra kilde under lange perioder med overskyet eller regnfuldt vejr.

Hvor det passer

Steder uden net, eller hvor tilslutning til nettet koster for meget: øer, græsningsarealer, grænseposter, bjerghuse, fjernforskningsstationer og telekommunikationsbasestationer.

Eksempler og anbefalinger

Hyrdes hjem:med et dagligt forbrug på omkring 5 til 8 kWh, en opsætning på omkring 3 kW paneler, omkring 10 kWh batteriopbevaring og en 3 kW off-grid alt-i-en enhed kan køre et køleskab, et tv og belysning. Forskyd brugen af ​​højeffektapparater.

Størrelsestip:størrelse batteriet efter antallet af på hinanden følgende overskyede dage, du ønsker at dække. Reserver 2 til 3 dage som regel, og mere, hvor solskin er upålidelig.

Det meste af et off-grid-systems omkostninger går ind i batteriet. Batteriets levetid har en stor effekt på de samlede omkostninger, så døm ikke ud fra forhåndsprisen alene.
 

3. Hybrid solcellesystemer: Grid-Tied Plus Storage, med Grid Power og Backup

I branchen kaldes denne type oftere for enhybrid grid-bundet/off-grid systemeller asolar-plus-storage hybrid system. Den tilføjer et batteri til et net-bundet system, så det kan interagere med nettet og også levere strøm på egen hånd under en strømafbrydelse.

Hvordan det virker

Dagsgenerering betjener byrderne først. Overskudsstrøm oplader batteriet, og når batteriet er fuldt, eksporteres resten til nettet. Om natten trækker belastningerne fra batteriet, og når batteriet løber tør, fra nettet. Når nettet går ned, skifter systemet til off-grid-tilstand og fortsætter med at forsyne kritiske belastninger gennem dets backup-port.

Hvad den består af

Solpaneler og monteringsstruktur

Hybrid inverter:kombinerer funktionerne fra en netforbundet inverter og en batteriinverter i én enhed. Det er det vigtigste udstyr, der adskiller dette system fra de to foregående.

Energilagringsbatteri:boligsystemer er i øjeblikket hovedsageligt afhængige af lithiumjernfosfat.

Smart måler eller strømtransformer:måler husholdningernes forbrug og den strøm, der strømmer til og fra nettet, som systemet bruger til at bestemme, hvornår det skal oplades og aflades.

Energiledelsessystem (EMS):fastlægger driftsstrategier, såsom opladning og afladning i henhold til elpriserne for brugstid.

Backup-indlæsningspanel:kritiske belastninger såsom køleskab, belysning og netværksudstyr er forbundet til backup-porten.

Hvor det passer

Områder med hyppige udfald eller et ustabilt net

Steder med et stort mellemrum mellem spids- og lavpris elpriser, hvor du kan lade op når strømmen er billig og aflade når det er dyrt

Brugere, der er følsomme over for strømafbrydelser: hjemmekontorer, husdyrbrug, kølerum og små klinikker

Eksempler og anbefalinger

Villa husstand:8 til 10 kW paneler med 10 til 20 kWh batteriopbevaring. Tilslut køleskabet, belysningen, routeren og nogle stikkontakter til backup-porten. Hvorvidt tunge belastninger såsom klimaanlæg kan inkluderes, afhænger af inverterens backup-udgangseffekt.

Husdyrbrug:installer et netbundet system med opbevaring, så ventilations-, varme- og drikkevandsudstyr bliver ved med at køre under en udfald.

Et hybridsystem koster mere end et netbundet. De ekstra penge køber to muligheder: backup strøm under udfald og prisarbitrage. Om det kan betale sig afhænger af, hvor ofte udfald sker lokalt og af din el-takst.
 

4. Rene DC-solsystemer: DC-strøm uden inversion

Hvordan det virker

DC-elektriciteten fra panelerne omdannes ikke til AC. Det går direkte til DC-belastninger. Nogle systemer inkluderer et batteri og en controller, og nogle har slet ikke noget batteri: Når solen skinner, kører belastningen, og når den ikke stopper, stopper belastningen.

Hvad den består af

Solpaneler

DC controller(kun nødvendig i systemer med batteri)

Batteri(valgfri)

DC belastninger:LED-lys, DC-vandpumper, DC-ventilatorer, kameraer og lignende udstyr

Uden en inverter er strukturen den enkleste af de fire, og der er et konverteringstrin mindre, hvor energi går tabt.

Hvor det passer

Steder, hvor belastningen er selve DC, strømmen er lille, og udstyret er spredt ud: solcellegadebelysning, havebelysning, solenergi vandpumper, gårdvanding, trafiksignaler og overvågningsudstyr og små kommunikationsenheder.

Eksempler og anbefalinger

Solar gadelys:en almindelig konfiguration er et panel på et par dusin watt, et lithiumbatteri og en controller. Lyset tænder automatisk om natten, og der er ikke behov for kabelføring.

Sol vandpumpe:panelerne driver en jævnstrømspumpe direkte. Jo stærkere solskin i løbet af dagen, jo mere vand pumpes der ind i en lagertank til senere brug. Du kan udelade batteriet og spare en stor omkostning.

Dens grænser er klare. Den kan ikke forsyne almindelige vekselstrømsapparater direkte, og strømniveauet kan ikke være særlig stort.

5. Sådan vælger du blandt de fire systemer

Arbejd gennem disse spørgsmål i rækkefølge:

Er der et gitter?Hvis ikke, vælg off-grid eller ren DC. Hvis ja, gå til næste spørgsmål.

Hvor meget ville et afbrydelse gøre ondt?Hvis meget, vælg et hybridsystem. Hvis ikke meget, vælg gitterbundet.

Er dine belastninger AC-apparater eller DC-belastninger?Hvis du kun skal forsyne DC-belastninger som gadebelysning eller pumper, er ren DC nok.

Hvad er dit budget?For den samme solkapacitet er netbundet det billigste. Hybride og off-grid systemer øger omkostningerne ved batterier.

FAQ

Spørgsmål: Hvorfor fungerer et netforbundet system ikke under en strømafbrydelse?Fordi inverteren har anti-ø-beskyttelse. Hvis systemet blev ved med at tilføre strøm til et dødt net, ville det bringe forsyningsarbejdere i fare, der udfører reparationer, så det skal afbrydes automatisk. Hvis du vil have strøm under udfald, skal du vælge et hybridsystem.

Q: Kan et off-grid system konverteres til et hybrid system senere?Ja, men det afhænger af det eksisterende udstyr. Hvis det originale system bruger en off-grid inverter, skal den normalt udskiftes med en hybrid inverter. Panelerne og monteringsstrukturen kan generelt genbruges.

Spørgsmål: Er et rent DC-system mere energieffektivt end et AC-system?Den mister mindre energi, fordi der ikke er noget inversionstrin, men kun hvis belastningen allerede er en DC-enhed. At købe DC-apparater bare for at spare på konverteringstab koster normalt mere, end det sparer.

Q: Hvilken type er den bedste værdi for et hjem?Hvis nettet er stabilt, og nogen er hjemme og bruger strøm i løbet af dagen, er net-bundet den bedste værdi. Hvis afbrydelser er hyppige, eller forskellen mellem peak- og off-peak-priser er stor, kan du overveje et hybridsystem. Tilbagebetalingen afhænger af lokale elpriser, incitamentspolitikker og dit faktiske forbrug, så spørg en kvalificeret lokal installatør om et skøn.