راهنمای شما برای انتخاب بهترین سیستم خورشیدی هیبریدی

سیستم های خورشیدی هیبریدی با ترکیب سیستم های انرژی خورشیدی با استفاده مقرون به صرفه از شبکه برق عمومی، یک انتخاب به طور فزاینده ای محبوب برای استقبال از انرژی های تجدید پذیر هستند. این مقاله اجزای اصلی این سیستم ها را توضیح می دهد و راهنمایی هایی در انتخاب صحیح ارائه می دهد منظومه شمسی هیبریدی برای نیازهای شما

فهرست مندرجات
رشد بازار سیستم های خورشیدی هیبریدی
مقدمه ای بر سیستم های خورشیدی هیبریدی
اجزای منظومه شمسی هیبریدی
نحوه انتخاب اندازه مناسب سیستم خورشیدی هیبریدی
افکار نهایی

رشد بازار سیستم های خورشیدی هیبریدی

بازار جهانی سیستم‌های خورشیدی با سرعت بسیار خوبی در حال رشد است که عمدتاً به دلیل ترکیبی از افزایش هزینه‌های شبکه برق عمومی و حمایت دولت از سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر در خانه است. بازار مسکونی در داشتن یک سیستم خانگی که بهترین استفاده را از انرژی خورشیدی می‌کند و همچنین یافتن راه‌هایی برای به حداقل رساندن نیاز به اتکا به شبکه عمومی، انعطاف‌پذیری و کارآیی بیشتری در هزینه‌ها دارد.

از آنجایی که سیستم‌های خورشیدی هیبریدی دارای اجزای متعددی هستند، بازار جهانی به بهترین وجه از طریق رشد اینورترهای هیبریدی خورشیدی، که «هوش» ضروری در یک سیستم خورشیدی هیبریدی هستند، اندازه‌گیری می‌شود. با نگاهی به دوره 2023 تا 2032، بازار جهانی اینورترهای هیبریدی خورشیدی با نرخ رشد سالانه ترکیبی پیش‌بینی می‌شود. (CAGR) از 9.2٪, از 7.39 میلیارد دلار در سال 2023 به حدود 16.32 میلیارد دلار در سال 2032.

اگر هزینه بالای نصب قطعات اصلی، به ویژه هزینه اینورترها، و دوره طولانی مورد نیاز برای مشاهده بازگشت سرمایه، نبود، بازار جهانی انتظار رشد بیشتری را داشت.

مقدمه ای بر سیستم های خورشیدی هیبریدی

سیستم های خورشیدی هیبریدی الکتریسیته تولید شده از پنل های فتوولتائیک خورشیدی (PV) را با برق تولید شده از شبکه خدمات عمومی ترکیب کرده و الکتریسیته جمع آوری شده را در یک سیستم ذخیره باتری ذخیره می کند.

در مقایسه، سیستم‌های «قدرت» هیبریدی، الکتریسیته تولید شده از منابع متعدد را ترکیب می‌کنند، که می‌تواند شامل انرژی خورشیدی همراه با توربین‌های بادی، ژنراتورهای برق آبی، شبکه عمومی و ژنراتورهای سوخت مستقل باشد.

این که آیا سیستم هیبریدی فقط از انرژی خورشیدی استفاده می کند، یا منابع ترکیبی را ادغام می کند، اصول یکسان است. انرژی به صورت جریان مستقیم (DC) در بانکی از باتری‌ها گرفته، تنظیم و ذخیره می‌شود، که سپس با تبدیل به جریان متناوب (AC) در خانه در دسترس قرار می‌گیرد و سپس در صورت نیاز توسط لوازم خانگی استفاده می‌شود.

سیستم های برقی که فقط از شبکه برق عمومی استفاده می کنند، به عنوان سیستم های "شبکه گرید" یا "گرید گرید" نامیده می شوند. سیستم‌های خورشیدی که مستقل هستند و فقط از انرژی پانل‌های خورشیدی (و/یا سایر منابع انرژی) استفاده می‌کنند و از شبکه‌های خدمات عمومی جدا هستند، «خارج از شبکه» نامیده می‌شوند.

سیستم‌های خورشیدی هیبریدی بسته به منابع انرژی موجود می‌توانند بین حالت‌های مختلف شبکه جابجا شوند و این سازگاری است که سیستم‌های خورشیدی هیبریدی را به یک انتخاب محبوب تبدیل می‌کند.

در یک سیستم شبکه پایدار، که در آن برق عمومی قابل اعتماد و ثابت است، داشتن یک سیستم هیبریدی انعطاف پذیری و صرفه جویی در هزینه را به خانواده ارائه می دهد.

• هنگامی که انرژی خورشیدی فراوان باشد، خانه از این انرژی برای تمام مصارف خود استفاده می کند و در هزینه های آب و برق صرفه جویی می کند.
• اگر هوا ابری باشد و انرژی خورشیدی کافی نباشد، خانه می‌تواند با استفاده از منبع برق عمومی با نرخ ارزان‌تر، باتری را شارژ کند.
• اگر منبع خورشیدی فراوان باشد و باتری‌ها پر باشند، برق مازاد تولید شده توسط سیستم خورشیدی خانگی می‌تواند به شبکه عمومی بازگردانده شود، که می‌تواند توسط شرکت برق خریداری یا اعتبار داده شود.

در یک سیستم شبکه ناپایدار، که در آن قطع‌های مکرر برق یا کاهش بار می‌تواند به معنی قطع شدن برق برای ساعات زیادی در روز باشد، سپس سیستم خورشیدی هیبریدی برق خانه را از باتری‌های ذخیره شده تامین می‌کند. هنگامی که برق شبکه در دسترس است، برای شارژ باتری ها استفاده می شود و انرژی خورشیدی را تکمیل می کند.

اجزای منظومه شمسی هیبریدی

نمودار بالا توسط شرکت انرژی نو Xiamen Nacyc هر یک از اجزای مهم سیستم خورشیدی هیبریدی، پانل های فتوولتائیک، بانک باتری لیتیوم یونی و اینورتر هیبریدی را نشان می دهد و نحوه اتصال آنها به شبکه برق عمومی و خانه را نشان می دهد.

پانل های فتوولتائیک خورشیدی (PV).

این سیستم کامل از United Energy مجموعه ای از چهار پانل سلول فتوولتائیک خورشیدی (PV) و همچنین تمام اجزای دیگر را نشان می دهد. تعداد واقعی پنل های مورد نیاز به ظرفیت مورد نیاز بستگی دارد و قیمت آنها 0.30 تا 0.50 دلار آمریکا در هر وات است.

پانل های خورشیدی، پانل های سلول خورشیدی یا پانل های فتوولتائیک خورشیدی، قابل مشاهده ترین اجزای سیستم خورشیدی هیبریدی هستند. این پانل‌ها از آرایه‌ای از سلول‌های فتوولتائیک (PV) استفاده می‌کنند که الکترون‌ها را تحریک می‌کنند، که سپس از یک مدار عبور می‌کنند تا جریان مستقیم تولید کنند، که می‌تواند مستقیماً برای تغذیه دستگاه‌ها استفاده شود یا معمولاً برای استفاده بعدی در باتری‌ها ذخیره می‌شود.

پنل‌های خورشیدی معمولاً روی سقف نصب می‌شوند، یا به صورت زاویه‌دار روی کاشی‌های سقف یا ایستاده روی یک سقف صاف. برای سقف مسطح، کاربر می‌تواند پانل‌ها را به سمت قوی‌ترین نور خورشید زاویه دهد، در حالی که اگر روی کاشی‌های سقف نصب شوند، طبیعی است که طرفی را انتخاب کنید که بیشترین نور خورشید را ببیند.

تعداد پانل های مورد نیاز برای نصب به نیازهای مصرف برق خانگی کاربر، پایداری شبکه محلی و همچنین مقدار احتمالی نور خورشید در دسترس بستگی دارد.

بانک باتری لیتیوم یون

وقتی انرژی گرفته می‌شود، چه از صفحه‌های خورشیدی و چه زمانی که از شبکه تغذیه می‌شود، در مجموعه‌ای از باتری‌های لیتیوم یونی ذخیره می‌شود. در سیستم‌های کوچک‌تر، باتری‌ها ممکن است به جای کابینت باتری، مستقل باشند، اما همچنان به عنوان یک آرایه به هم متصل می‌شوند.

مقدار ذخیره باتری مورد نیاز به نیازهای مصرف برق خانگی کاربر و اینکه کاربر تا چه حد می خواهد مستقل از شبکه محلی باقی بماند بستگی دارد. هرچه توان بیشتری ذخیره شود، برق بیشتری برای استفاده از شبکه در دسترس است.

اینورتر هیبریدی

اینورترهای خورشیدی هیبریدی تمام انتقال نیرو، تنظیم و تبدیل بین باتری ها، شبکه برق خانگی و شبکه برق خدمات عمومی را انجام می دهد.

سیستم های مدیریت هوشمند برق مدرن به اینورتر اجازه می دهد:

• مدیریت شارژ و ذخیره سازی پنل خورشیدی،
• نظارت بر سطح شارژ باتری،
• سوئیچ بین شبکه عمومی و مصرف باتری،
• تبدیل جریان DC ذخیره شده به AC،
• برق رسانی به خانه،
• برق مازاد را به شبکه عمومی بازگرداند،
• داده های بلادرنگ را به ابر و رایانه های محلی ارائه دهید.

مهم است که برای یک اینورتر برنامه ریزی کنید که ظرفیت کافی برای تبدیل AC همزمان مورد نیاز خانه را فراهم کند. به عنوان یک مثال ساده، مایکروویو، کتری، اجاق گاز و بخاری (یا تهویه مطبوع) همه می توانند به طور جداگانه حدود 2-5 کیلووات نیاز داشته باشند. همه اینها با هم استفاده می‌شوند، بار همزمان بسیار بالایی روی اینورتر وارد می‌کنند که در صورت کاهش توان بیشتر از توان تبدیل اینورتر می‌تواند قطع شود. سیستم‌های هوشمند به شما کمک می‌کنند تا تقاضای بیش از حد را بدون اینکه باعث از کار افتادن سیستم شوند، مدیریت کنید.

سایر اجزاء

اجزای اصلی موجود در یک سیستم کامل عبارتند از: پنل های خورشیدی، اینورتر هیبریدی، باتری های ذخیره سازی و نرم افزار مانیتورینگ. آنها همچنین ممکن است شامل اتصالات، کابل کشی و در برخی موارد یک کیت ابزار کامل باشند.

نحوه انتخاب اندازه مناسب سیستم خورشیدی هیبریدی

هنگام انتخاب اندازه مناسب سیستم برای استفاده مورد نظر، تامین کننده باید بتواند در محاسبات کمک کند. یک صفحه گسترده می تواند به شما کمک کند و تامین کننده ممکن است یکی را به شما بدهد.

عوامل کلیدی برای برنامه ریزی بر اساس مصرف روزانه و همزمان مورد انتظار در کیلووات خواهد بود. این را می توان از قبوض ماهانه آب و برق برای تخمین مصرف ماهیانه کیلووات تعیین کرد و سپس باید آن را به مقدار روزانه تقسیم کرد. بعید به نظر می‌رسد که این میزان ساعت‌ها را با جزئیات کاهش دهد، اما فکر کردن به زمان‌های اوج استفاده به جای میانگین مفید است. به عنوان مثال، پخت و پز هنگام غذا می تواند شامل استفاده از تجهیزات با وات بالا، اجاق گاز، مایکروویو، سایر لوازم آشپزخانه باشد، در حالی که از انرژی برای گرم کردن خانه، گرمایش آب، تلویزیون و اینترنت خانگی نیز استفاده می شود.

اگر قصد ایجاد مازاد عرضه برای بازخورد به شبکه عمومی است، آنگاه برآورد باید این مازاد را در نظر بگیرد. البته تمام این تخمین ها در نهایت باید به سیستمی منتج شود که با بودجه و همچنین مقدار احتمالی نور خورشید ثابت در دسترس باشد. برای یافتن اندازه مناسب سیستم ممکن است مصالحه لازم باشد.

توجه به این نکته حائز اهمیت است که سیستم های خورشیدی هیبریدی برای خرید کلیه تجهیزات، نصب و اتصال به هزینه اولیه زیادی نیاز دارند. بازگشت سرمایه به احتمال زیاد در طی چندین سال به جای ماه ها خواهد بود، بنابراین انتظارات باید در ساخت یک سیستم بر اساس صرفه جویی در هزینه مدیریت شود.

افکار نهایی

سیستم‌های خورشیدی هیبریدی از ترکیب انرژی خورشیدی تجدیدپذیر و استفاده انتخابی از شبکه‌های خدمات عمومی بهترین استفاده را می‌کنند. جزء اصلی سیستم که ترکیب هوشمند را ممکن می‌کند، اینورتر هیبریدی هوشمند با سیستم‌های مدیریت انرژی است که کنترل را به کاربر خانگی می‌دهد.

انتخاب گسترده ای از سیستم های هیبریدی موجود است که همگی شامل اجزای اصلی پانل های PV خورشیدی، آرایه های باتری ذخیره سازی، و یک اینورتر هیبریدی مدرن با نرم افزار هوشمند است. چالش پیش روی کاربر این است که تصمیم بگیرد چه ظرفیتی مورد نظر است، چه استفاده ای از شبکه عمومی ترجیح داده می شود (یا در یک محیط شبکه ناپایدار ضروری است)، و سپس چه اندازه سیستمی برای مدیریت آن مورد نیاز است. ظرفیت با توجه به تعداد پانل های مورد نیاز برای گرفتن خورشید کافی، تعداد باتری های ذخیره سازی مورد نیاز برای نگه داشتن توان کافی برای همه استفاده ها و ظرفیت تبدیل DC/AC اینورتر برای هر تقاضای همزمان تعیین می شود.

هزینه یک عامل مهم است زیرا بیشتر هزینه ها سرمایه گذاری اولیه، خرید و نصب قطعات است و بازگشت سرمایه احتمالاً در یک دوره طولانی خواهد بود. با این حال، در جایی که یک شبکه برق ناپایدار وجود دارد، ممکن است هزینه سرمایه گذاری بالا برای نیاز به برق معمولی قابل قبول تر باشد. عرضه‌کنندگان ممکن است بر اساس مجموعه کامل قیمت‌گذاری کنند، اما بسیاری از آن‌ها دلار آمریکا به ازای هر وات قیمت دارند، بنابراین باز هم دانستن ظرفیت لازم مهم است.

خریداران بالقوه می خواهند گزینه های موجود را با هم مقایسه کنند. اطلاعات بیشتر در مورد طیف گسترده ای از سیستم های خورشیدی هیبریدی موجود و اجزای جداگانه آنها را می توانید در نمایشگاه آنلاین در Chovm.com.