Три основних типи сонячних електростанції
1. Мережева сонячна електростанція - також відомий як сонячна система з підключенням до міської мережі.
2. Автономна енергосистема - також відома як автономна сонячна електростанція.
3. Гібридна сонячна система - сонячна система, підключена до мережі, з акумулятором.
Більшість сучасних сонячних панелей складається з безлічі кремнієвих фотоелементів (фотоелектричних перетворювачів, сонячні елементи), які генерують електрику постійного струму (DC) з сонячного світла. Фотоелементи з'єднані разом всередині сонячної панелі і підключені до сусідніх панелей за допомогою кабелів. Примітка: у фотоелектричних елементах електрика виробляється сонячним світлом або випромінюванням, а не теплом. Сонячні панелі, також відомі як сонячні модулі, зазвичай з'єднуються разом в «ланцюжка», щоб створити так звану сонячну батарею. Кількість генерованої сонячної енергії залежить від декількох факторів, включаючи орієнтацію і кут нахилу сонячних панелей, ефективність сонячної панелі, плюс будь-які втрати через затінення, бруду і навіть температури навколишнього середовища.
Сонячні панелі можуть генерувати енергію в похмуру погоду, але кількість енергії залежить від «товщини» і висоти хмар, які визначають, скільки світла може пройти. Кількість світлової енергії відомо як сонячне випромінювання і зазвичай усереднюється за весь день, використовуючи термін пікові сонячні години (PSH). PSH або середні денні години сонячного світла в основному залежать від місця і часу року.
Сонячні панелі, що виробляють електрику постійного струму, який необхідно перетворити в електрику змінного струму (AC) для використання в наших будинках і на підприємствах. Це основна роль сонячного інвертора. В мережевий інверторної системі сонячні панелі з'єднані один з одним послідовно, і електрика постійного струму підводиться до інвертора, який перетворює потужність постійного струму потужність змінного струму. В системі микроинверторов кожна панель має свій власний микроинвертор, прикріплений до задній стороні панелі. Панель раніше виробляє постійний струм, але на даху перетворюється на змінний струм і подається прямо на електричний розподільний щит.
Існують також більш просунуті мережеві інверторні системи, в яких використовуються невеликі оптимізатори потужності, прикріплені до задньої частини кожної сонячної панелі. Оптимізатори потужності можуть контролювати і управляти кожною панеллю індивідуально і гарантувати, що кожна панель працює з максимальною ефективністю при будь-яких умовах.Мережеві або пов'язані з мережею сонячні системи на сьогоднішній день є найбільш поширеними і широко використовуються у будинках і на підприємствах. Ці системи не потребують батарейках, використовують сонячні інвертори або мікро-інвертори і підключені до комунальної електромережі. Будь-яка надмірна сонячна енергія, яку ви виробляєте, експортується в електричну мережу, і зазвичай платять зелений тариф. На відміну від гібридних систем, мережні сонячні системи не можуть працювати або виробляти електроенергію під час відключення електроенергії з причин безпеки. Оскільки відключення електроенергії зазвичай відбуваються при пошкодженні електромережі. Якщо сонячний інвертор все ще подає електрику в пошкоджену мережу, це може поставити під загрозу безпеку людей, усувають несправність в мережі. Більшість гібридних сонячних систем з акумулятором здатні автоматично відключатися від мережі і продовжувати подавати деяку потужність під час відключення електроенергії.
У мережній системі після подачі електрики на розподільний щит відбувається наступне:
Лічильник обліку вироблення і споживання.
Надмірна сонячна енергія проходить через лічильник, який підраховує, скільки енергії ви експортуєте або імпортуєте (купуєте).
Електромережу
Електроенергія, яка відправляється в мережу з вашої сонячної системи, може потім використовуватися іншими споживачами в мережі (вашими сусідами). Коли ваша сонячна система не працює або ви споживаєте більше електроенергії, ніж виробляє ваша система, ви почнете імпортувати або споживати електроенергію з мережі.
Автономна система не підключена до електромережі і тому вимагає акумуляторів. Автономні сонячні системи мають бути спроектовані таким чином, щоб вони виробляли достатньо енергії протягом року і мали достатню ємність батареї для задоволення потреб будинку навіть у розпал зими, коли зазвичай набагато менше сонячного світла. Висока вартість батарей і автономних інверторів означає, що автономні системи набагато дорожче, ніж мережеві системи, і тому, як правило, вони необхідні тільки в більш віддалених районах, де немає можливості живлення від електромережі.
Акумуляторна батарея
В автономній системі немає громадської електромережі. Як тільки сонячна енергія буде використовуватися приладами у вашій власності, вся надлишкова енергія буде відправлена у ваші акумуляторні батареї. Як тільки батарея повністю зарядиться, вона перестане отримувати енергію від сонячної системи. Коли ваша сонячна система не працює (вночі або в похмурі дні), ваші прилади будуть споживати енергію від батарей.
Резервний генератор
У періоди року, коли батареї розряджені, а погода дуже похмура, вам, як правило, знадобиться резервне джерело живлення, наприклад резервний генератор або генераторна установка. Розмір генераторної установки (вимірюється в кВА) повинен бути достатнім для живлення вашого будинку і одночасної зарядки акумуляторів.
Сучасні гібридні системи об'єднують в собі сонячні батареї та акумулятори і тепер доступні в різних формах і конфігураціях. Із-за зниження вартості зберігання акумуляторів системи, які вже підключені до електромережі, можуть також почати використовувати акумулятори. Це означає можливість накопичувати сонячну енергію, генеровану вдень, і використовувати її вночі. Коли запасена енергія виснажується, мережа використовується як резерв, дозволяючи споживачам отримати електроенергію з двох джерел. Гибридные системы также могут заряжать батареи, используя дешевую электроэнергию в ночное время (обычно с полуночи до 6 утра).
Аккумуляторная батарея
В гибридной системе, когда солнечная энергия используется приборами в вашей собственности, любая избыточная мощность будет отправлена в аккумуляторный блок. Как только аккумуляторная батарея будет полностью заряжена, она перестанет получать энергию от солнечной системы. Затем энергия от батареи может быть разряжена и использована для питания вашего дома, обычно в пиковый вечерний период, когда стоимость электроэнергии обычно является самой высокой.
Счетчик и электросеть
В зависимости от того, как настроена ваша гибридная система и позволяет ли это ваша коммунальная служба, после полной зарядки аккумуляторов избыточная солнечная энергия, которая не требуется вашим приборам, может быть экспортирована в сеть через ваш счетчик по зеленому тарифу. Когда ваша солнечная система не используется, и если вы использовали мощность своих батарей, ваши приборы начнут получать энергию из сети.