Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Схема гибридной системы

Автономная система электропитания ( SAPS или СФС ), также известная как отдаленная область питания ( РАПС ), является вне-сетка электричества системы для мест, которые не оснащенные электрические распределительной системой. Типичные SAPS включают один или несколько методов производства электроэнергии , хранения энергии и регулирования.

Электричество обычно вырабатывается одним или несколькими из следующих методов:

Хранение обычно реализуется в виде батарейного блока , но существуют и другие решения, включая топливные элементы . Энергия, потребляемая непосредственно от батареи, будет представлять собой постоянный ток сверхнизкого напряжения (DC ELV), и это используется, в частности, для освещения, а также для приборов постоянного тока. Преобразователь используется для генерации переменного тока низкого напряжения , которое более типичные устройства могут быть использованы с.

Типичная автономная солнечная фотоэлектрическая система на очистных сооружениях в Сантуари-де-Льюк , Испания

Автономные фотоэлектрические системы электроснабжения не зависят от электросети и могут использовать только солнечные панели или могут использоваться вместе с дизельным генератором, ветряной турбиной или батареями. [1] [2]

Типы [ править ]

Два типа автономных фотоэлектрических систем питания - это система с прямым подключением без батарей и автономная система с батареями.

Система с прямой связью [ править ]

Базовая модель системы с прямым подключением состоит из солнечной панели, подключенной непосредственно к нагрузке постоянного тока. Поскольку в этой установке нет батарейных блоков, энергия не накапливается, и, следовательно, она способна питать обычные устройства, такие как вентиляторы, насосы и т. Д., Только в течение дня. MPPT обычно используются для эффективного использования энергии Солнца, особенно для электрических нагрузок, таких как поршневые водяные насосы. Согласование импеданса также рассматривается как критерий проектирования в системах с прямой связью. [1] [3]

Автономная система с батареями [ править ]

Схема автономной фотоэлектрической системы с аккумулятором и зарядным устройством

В автономных фотоэлектрических системах электроэнергия, производимая фотоэлектрическими панелями, не всегда может использоваться напрямую. Поскольку потребность в нагрузке не всегда равна емкости солнечной панели, обычно используются аккумуляторные батареи. Основные функции аккумуляторной батареи в автономной фотоэлектрической системе:

  • Емкость и автономность накопителя энергии: для хранения энергии, когда имеется избыток энергии, и для обеспечения ее при необходимости.
  • Стабилизация напряжения и тока : для обеспечения стабильного тока и напряжения за счет устранения переходных процессов.
  • Подача импульсных токов: для подачи импульсных токов к нагрузкам, например двигателям, при необходимости. [4]

Гибридная система [ править ]

См. Также: гибридная энергетика , гибридная система возобновляемой энергии , солнечная гибридная энергетическая система и ветровая гибридная энергетическая система.

Гибридная силовая установка представляет собой полная электрическую система электропитания , которая может быть легко сконфигурирована для удовлетворения широкого спектра удаленных энергетических потребностей. Система состоит из трех основных элементов - источника питания, аккумулятора и центра управления питанием. Источники гибридной энергии включают ветряные турбины , дизельные двигатели- генераторы, термоэлектрические генераторы и солнечные фотоэлектрические системы . Батарея обеспечивает автономную работу, компенсируя разницу между производством электроэнергии и ее использованием. Центр управления питанием регулирует выработку энергии из каждого из источников, контролирует потребление энергии путем классификации нагрузок и защищает батарею от экстремальных условий эксплуатации. [5] [6]

Системный мониторинг [ править ]

Мониторинг фотоэлектрических систем может предоставить полезную информацию об их работе и о том, что необходимо сделать для повышения производительности, но если данные не сообщаются должным образом, усилия тратятся впустую. Чтобы быть полезным, отчет о мониторинге должен содержать информацию о соответствующих аспектах работы в терминах, понятных третьей стороне. Необходимо выбрать соответствующие параметры производительности, а их значения постоянно обновлять с каждым новым выпуском отчета. В некоторых случаях может быть полезно контролировать производительность отдельных компонентов, чтобы уточнить и улучшить производительность системы, или своевременно предупреждать о потере производительности для профилактических действий. Например, мониторинг профилей заряда / разряда батареи будет сигнализировать о необходимости замены до того, как произойдет простой из-за сбоя системы.[7]

Стандарт IEC 61724 [ править ]

IEC предоставила набор стандартов мониторинга, который называется «Стандарт мониторинга производительности фотоэлектрических систем» ( IEC 61724 ). Он фокусируется на электрических характеристиках фотоэлектрической системы и не касается гибридов и не предписывает метод обеспечения справедливости оценок производительности. [8]

Оценка эффективности [ править ]

Оценка эффективности включает:

  • Сбор данных, который представляет собой простой процесс измерения параметров.
  • Оценка этих данных таким образом, чтобы предоставить полезную информацию.
  • Распространение полезной информации до конечного пользователя. [7]

Проблемы, связанные с загрузкой [ править ]

Выявленный широкий спектр проблем, связанных с нагрузкой, подразделяется на следующие типы:

  • Неправильный выбор : некоторые нагрузки нельзя использовать с автономными фотоэлектрическими системами.
  • Электропроводка в доме : ненадлежащая или некачественная проводка и устройства защиты могут повлиять на реакцию системы.
  • Низкий КПД : нагрузки с низким КПД могут увеличить потребление энергии.
  • Резервные нагрузки : режим ожидания некоторых нагрузок тратит энергию.
  • Пуск : высокий ток, потребляемый некоторыми нагрузками во время пуска Пики тока во время пуска могут временно перегрузить систему.
  • Реактивная мощность : циркулирующий ток может отличаться от тока, потребляемого при использовании емкостной или индуктивной нагрузки.
  • Гармонические искажения : нелинейные нагрузки могут вызывать искажение формы сигнала инвертора.
  • Несоответствие между нагрузкой и размером инвертора : когда инвертор с более высокой номинальной мощностью используется для нагрузки меньшей мощности, общая эффективность снижается. [9]

Галерея [ править ]

  • Парковочный счетчик на солнечной энергии

См. Также [ править ]

  • Австралийский офис теплицы
  • Интегрированная в здание фотоэлектрическая система
  • Распределенная генерация
  • Сбор энергии
  • Электрохимическое преобразование энергии
  • Фотоэлектрическая система электроснабжения, подключенная к сети
  • Список проектов по хранению энергии
  • Список фотоэлектрических установок на крыше
  • Микрогенерация
  • Вне сетки
  • Фотоэлектрическая электростанция
  • Сельское электричество
  • Солнечный инвертор

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б «Автономные фотоэлектрические системы» . Renewable-energy-sources.com. Архивировано из оригинала на 2011-07-13 . Проверено 21 июля 2011 .
  2. ^ "АВТОНОМНАЯ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, ПРИМЕР: РЕЗИДЕНЦИЯ В ГАЗА" (PDF) . trisanita.org. Архивировано из оригинального (PDF) 26 апреля 2012 года . Проверено 21 июля 2011 .
  3. ^ "Автономные фотоэлектрические системы" . eai.in . Проверено 21 июля 2011 .
  4. ^ «Аккумуляторы и контроль заряда в автономных фотоэлектрических системах - основы и приложения» (PDF) . localenergy.org . Проверено 21 июля 2011 .
  5. ^ Бадвал, Сухвиндер PS; Giddey, Sarbjit S .; Маннингс, Кристофер; Бхатт, Ананд I .; Холленкамп, Энтони Ф. (24 сентября 2014 г.). «Новые технологии электрохимического преобразования и хранения энергии» . Границы химии . 2 . DOI : 10.3389 / fchem.2014.00079 . PMC 4174133 . PMID 25309898 .  
  6. ^ Джинн, Клэр. «Выбор энергии и сочетание: гибридные системы - следующая большая вещь?» . www.csiro.au . CSIRO . Проверено 9 сентября +2016 .
  7. ^ a b «Руководство по мониторингу автономных фотоэлектрических систем: методология и оборудование» . iea-pvps.org . Проверено 21 июля 2011 .
  8. ^ «Мониторинг производительности фотоэлектрических систем - Руководство по измерению, обмену данными и анализу». Стандарт МЭК 61724, Женева : 37, 1998.
  9. ^ «Использование приборов в автономных фотоэлектрических системах электроснабжения: проблемы и решения» . iea-pvps.org . Проверено 21 июля 2011 .

Внешние ссылки [ править ]

  • РАПС
  • Бумага RAPS Квинсленд
  • Схема РАПС-системы
  • Освещение Африки , инициатива Группы Всемирного банка (ГВБ)