Το πεδίο εφαρμογής των ηλιακών φωτοβολταϊκών (PV) συστημάτων έχει αυξηθεί εκθετικά τα τελευταία χρόνια. Ένα φωτοβολταϊκό σύστημα αποτελείται από ημιαγώγιμα υλικά που μετατρέπουν το ηλιακό φως σε ηλεκτρική ενέργεια. Ως αποτέλεσμα, τα φωτοβολταϊκά συστήματα χρησιμοποιούνται ευρέως για ηλιακές εφαρμογές. Με βάση τις λειτουργικές και λειτουργικές προδιαγραφές, τον τρόπο σύνδεσης ενός ηλιακού φωτοβολταϊκού συστήματος με άλλες πηγές ενέργειας και τις διαμορφώσεις των εξαρτημάτων τους. Υπάρχουν τρεις εξέχοντες τύποι ηλιακών φωτοβολταϊκών συστημάτων : Συστήματα συνδεδεμένα με το δίκτυο ή διαδραστικά συστήματα μεμονωμένα συστήματα Υβριδικά συστήματα Ας εξερευνήσουμε λεπτομερώς τους τρεις τύπους φωτοβολταϊκών συστημάτων: 1. Σύστημα συνδεδεμένο με το δίκτυο







Τα φωτοβολταϊκά συστήματα που είναι συνδεδεμένα στο δίκτυο δεν χρειάζονται αποθήκευση μπαταρίας. Ωστόσο, είναι πάντα δυνατό να προστεθεί μια μπαταρία σε ένα ηλιακό σύστημα συνδεδεμένο στο δίκτυο.

(Α) Φ/Β συστήματα συνδεδεμένα στο δίκτυο χωρίς μπαταρία
Ένα σύστημα συνδεδεμένο στο δίκτυο είναι μια βασική εγκατάσταση που χρησιμοποιεί έναν μετατροπέα συνδεδεμένο στο δίκτυο. Είναι ιδανικό για όσους επιθυμούν να επιλέξουν ηλιακή εγκατάσταση για οικιακή χρήση. Οι καταναλωτές μπορούν να επωφεληθούν από το net metering. Η Net metering μας επιτρέπει να ανακατευθύνουμε τυχόν πλεονάζουσα ενέργεια στο δίκτυο. Με αυτόν τον τρόπο, οι πελάτες πρέπει να πληρώσουν μόνο για τη διαφορά στην ενέργεια που χρησιμοποιούν. Ένα σύστημα που συνδέεται με το δίκτυο διαθέτει ηλιακούς συλλέκτες που απορροφούν την ηλιακή ακτινοβολία, η οποία στη συνέχεια μετατρέπεται σε συνεχές ρεύμα (DC). Το συνεχές ρεύμα χρησιμοποιείται στη συνέχεια από το ηλιακό σύστημαμετατροπέας που μετατρέπει την ενέργεια συνεχούς ρεύματος σε εναλλασσόμενο ρεύμα (AC). Το AC μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί από οικιακές συσκευές με τον ίδιο τρόπο που βασίζονται σε ένα σύστημα δικτύου.

Το κύριο πλεονέκτημα της χρήσης ενός συστήματος συνδεδεμένου στο δίκτυο είναι ότι είναι λιγότερο ακριβό από άλλους τύπους ηλιακών φωτοβολταϊκών συστημάτων. Επιπλέον, προσφέρει ευελιξία σχεδιασμού καθώς το σύστημα δεν χρειάζεται να τροφοδοτεί όλα τα φορτία του νοικοκυριού. Το βασικό μειονέκτημα ενός συστήματος συνδεδεμένου στο δίκτυο είναι ότι δεν προσφέρει καμία προστασία από διακοπές.

(Β) Φ/Β συστήματα συνδεδεμένα στο δίκτυο με μπαταρία Η
συμπερίληψη μπαταρίας σε φωτοβολταϊκό σύστημα δικτύου προσφέρει μεγαλύτερη ενεργειακή ανεξαρτησία στο νοικοκυριό. Οδηγεί σε μειωμένη εξάρτηση από τους λιανοπωλητές ηλεκτρικής ενέργειας του δικτύου και της ενέργειας μαζί με τη διαβεβαίωση ότι η ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να αντληθεί από το δίκτυο σε περίπτωση πουΤο ηλιακό σύστημα δεν παράγει αρκετή ενέργεια.

2. Αυτόνομα Συστήματα
Ένα αυτόνομο Φ/Β σύστημα (ονομάζεται επίσης ηλιακό σύστημα εκτός δικτύου) δεν είναι συνδεδεμένο στο δίκτυο. Επομένως, απαιτεί μια λύση αποθήκευσης μπαταρίας. Τα αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα είναι χρήσιμα για αγροτικές περιοχές που δυσκολεύονται να συνδεθούν με το δίκτυο. Δεδομένου ότι αυτά τα συστήματα δεν βασίζονται στην αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας, είναι κατάλληλα για εφαρμογές τροφοδοσίας όπως αντλίες νερού, ανεμιστήρες εξαερισμού και ηλιακά συστήματα θέρμανσης. Είναι σημαντικό να εξετάσετε μια φημισμένη εταιρεία εάν σκοπεύετε να αγοράσετε ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα. Αυτό συμβαίνει επειδή μια καθιερωμένη εταιρεία θα καλύπτει εγγυήσεις για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Ωστόσο, εάν τα αυτόνομα συστήματα θεωρούνται για οικιακή χρήση, θα πρέπει να σχεδιάζονται με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορούν να καλύπτουν τις ενεργειακές ανάγκες του νοικοκυριού καθώς και τις απαιτήσεις φόρτισης της μπαταρίας. Ορισμένα αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα έχουν επίσης εγκατεστημένες εφεδρικές γεννήτριες ως επιπλέον στρώμα.

Ωστόσο, μια τέτοια ρύθμιση μπορεί να είναι δαπανηρή για την εγκατάσταση και τη συντήρηση.

Ένα γενικό κόστος που σχετίζεται με τα αυτόνομα ηλιακά φωτοβολταϊκά συστήματα είναι ότι απαιτούν συνεχή έλεγχο έναντι της διάβρωσης των ακροδεκτών και των επιπέδων ηλεκτρολυτών της μπαταρίας.

3. Υβριδικά Φ/Β Συστήματα
Ένα υβριδικό φωτοβολταϊκό σύστημα είναι ένας συνδυασμός πολλαπλών πηγών ενέργειας για τη βελτίωση της διαθεσιμότητας και της χρήσης ισχύος. Ένα τέτοιο σύστημα μπορεί να αξιοποιήσει ενέργεια από πηγές όπως ο άνεμος, ο ήλιος ή ακόμα και οι υδρογονάνθρακες. Επιπλέον, τα υβριδικά φωτοβολταϊκά συστήματα υποστηρίζονται συχνά με μπαταρία για τη μεγιστοποίηση της απόδοσης του συστήματος. Υπάρχουν διάφορα πλεονεκτήματα από τη χρήση ενός υβριδικού συστήματος. Οι πολλαπλές πηγές ενέργειας σημαίνουν ότι το σύστημα δεν εξαρτάται από κάποια συγκεκριμένη πηγή ενέργειας. Για παράδειγμα, εάν ο καιρός δεν ευνοεί την παραγωγή αρκετής ηλιακής ενέργειας, η Φ/Β συστοιχία μπορεί να φορτίσει την μπαταρία. Ομοίως, εάν έχει αέρα ή συννεφιά, μια ανεμογεννήτρια μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις φόρτισης της μπαταρίας. Τα υβριδικά φωτοβολταϊκά συστήματα είναι τα καλύτερα κατάλληλα για απομονωμένα μέρη με περιορισμένη σύνδεση στο δίκτυο.

Παρά τα παραπάνω πλεονεκτήματα, υπάρχουν μερικές προκλήσεις που σχετίζονται με ένα υβριδικό σύστημα. Για παράδειγμα, περιλαμβάνει μια πολύπλοκη διαδικασία σχεδιασμού και εγκατάστασης. Επιπλέον, πολλαπλές πηγές ενέργειας μπορούν να αυξήσουν το αρχικό κόστος.

Συμπέρασμα
Τα διάφορα φωτοβολταϊκά συστήματα που συζητήθηκαν παραπάνω είναι χρήσιμα σε διαφορετικούς τομείς εφαρμογής. Επομένως, όταν πρόκειται να επιλέξετε το καλύτερο, πρέπει να λάβετε υπόψη τις απαιτήσεις χρήσης και τον προϋπολογισμό σας.