Systemy wyposażone w magazyn energii, które obecnie są dostępne na rynku i działają według schematu z rysunku dzielą się najczęściej na dwa typy:
1) Systemy sprzężone z siecią elektryczną wyposażone w magazyn energii zaprzestające funkcjonowania w razie zaniku sieci bądź nieprawidłowości w funkcjonowaniu sieci elektrycznej. Typowa instalacja sieciowa on-grid jednak z magazynem energii który przenosi część energii pozyskanej z promieniowania na godziny gdy tego promieniowania nie ma.
2) Systemy sprzężone z siecią elektryczną wyposażone w magazyn energii funkcjonujące i podtrzymujące odbiorniki w razie zaniku sieci bądź nieprawidłowości w funkcjonowaniu sieci elektrycznej. Jest to kolejna wariacja instalacji z punktu pierwszego jednak umożliwia ona przy spełnieniu odpowiednich warunków zapewnienie całkowitej autonomii – samowystarczalności elektrycznej dla obiektu. Funkcjonalność ta przez producentów nazywana jest często wyjściem Backup.
Do spełnienia całkowitej autonomii potrzeba jednak kilku czynników, mianowicie:
– odpowiednio dużej sumy dobowej nasłonecznienia oraz wielkości instalacji fotowoltaicznej – ilości modułów, a właściwie sumarycznej ich mocy,
– inwertera wyposażonego w układ samoczynnego załączania rezerwy (SZR) lub urządzenia towarzyszącego które stosuje się opcjonalnie i również realizuje funkcję podtrzymania zasilania. Przy jednoczesnym uwzględnieniu, że inwerter lub moduł odpowiedzialny za podtrzymanie musi być o parametrach umożliwiających zasilenie odbiorników o mocy mniejszej lub równej jego wydajności.
– Odpowiednio dużego magazynu energii zaspakajającego zapotrzebowanie
Coraz częściej producenci dają możliwość dołączenia i współpracy z fotowoltaiką agregatów spalinowych lub wiatraków. Doskonałym przykładem są inwertery marki Deye.
Większość inwerterów znanych marek obsługuje magazyny energii albo markowane przez siebie albo współpracuje jedynie z jednym lub kilkoma producentami np. BYD. Występują jednak urządzenia pracujące na praktycznie dowolnych akumulatorach, od tych niskonapięciowych po wysokonapięciowe.
Są to tak naprawdę dwie różne funkcjonalności, niektórzy producenci tacy jak np. Huawei umożliwiają dokupienie odpowiedniego modułu, który umożliwi podtrzymanie zasilania (póki co tylko jednofazowo). Niektórzy producenci tacy jak np. SMA dają już opcję wymienioną w punkcie drugim w standardzie w wersji trójfazowej.
Instalacje off grid – systemy wyspowe
Ich odbiorniki są odseparowane od sieci elektroenergetycznej – nie mają z nią bezpośredniego połączenia. Zazwyczaj, wykorzystujące przy braku możliwości pracy fotowoltaiki energię zmagazynowaną w akumulatorach, bądź w razie niedoboru posiłkują się innymi źródłami takimi jak np. agregaty (generatory spalinowe) czy sieć (odbiorniki są zasilane wtedy pośrednio przez urządzenie nadzorujące przepływem energii z poszczególnych źródeł).
Głównym mankamentem systemów wyspowych jest brak efektywnej i taniej alternatywy dla akumulatorów co znacznie podwyższa koszty systemu. Jednak można znaleźć wiele zastosowań w których off-grid odnajdzie się doskonale bez konieczności stosowania wielkich baz akumulatorowych i urządzeń przekształtnikowych zamieniających charakter energii z DC na AC. Mogą to być na przykład takie rozwiązania jak: elektryzatory, pompy, campingi, zasilanie urządzeń pomiarowych, stacje ładowania, oświetlenie autonomiczne, itd. Akumulatory do efektywnej i długotrwałej pracy potrzebują odpowiednich warunków eksploatacji i sposobu eksploatacji co w przypadku dużych systemów dodatkowo obciąża finansowo takie inwestycje. Problematykę akumulatorów będę jeszcze poruszał na tym blogu.
Przykład jednej z naszych realizacji systemu z opcją trójfazowej autonomii.
