وفقا لحالات التطبيق المختلفة، ينقسم نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية بشكل عام إلى خمسة أنواع: نظام توليد الطاقة المتصل بالشبكة، ونظام توليد الطاقة خارج الشبكة، ونظام تخزين الطاقة خارج الشبكة، ونظام تخزين الطاقة المتصل بالشبكة، والهجين متعدد الطاقة نظام الشبكة الصغيرة.
1. نظام توليد الطاقة الكهروضوئية المتصل بالشبكة
يتكون النظام المتصل بالشبكة الكهروضوئية من الوحدات الكهروضوئية، والعاكسات المتصلة بالشبكة الكهروضوئية، وعدادات الطاقة الكهروضوئية، والأحمال، والعدادات ثنائية الاتجاه، والخزائن المتصلة بالشبكة، وشبكات الطاقة. تقوم الوحدات الكهروضوئية بتوليد تيار مباشر يتولد عن الضوء وتحويله إلى تيار متردد من خلال العاكسات لتزويد الأحمال وإرسالها إلى شبكة الكهرباء. يحتوي النظام الكهروضوئي المتصل بالشبكة بشكل أساسي على وضعين للوصول إلى الإنترنت، أحدهما هو "الاستخدام الذاتي، الوصول إلى الإنترنت الفائض للكهرباء"، والآخر هو "الوصول الكامل إلى الإنترنت".
يعتمد نظام توليد الطاقة الكهروضوئية الموزع بشكل عام على طريقة "الاستخدام الذاتي، فائض الكهرباء عبر الإنترنت". يتم إعطاء الأولوية للكهرباء المولدة من الخلايا الشمسية للحمل. عندما لا يمكن استخدام الحمل، يتم إرسال الكهرباء الزائدة إلى شبكة الكهرباء.
2. نظام توليد الطاقة الكهروضوئية خارج الشبكة
نظام توليد الطاقة الكهروضوئية خارج الشبكة لا يعتمد على شبكة الكهرباء ويعمل بشكل مستقل. يتم استخدامه بشكل عام في المناطق الجبلية النائية والمناطق التي لا توجد بها كهرباء والجزر ومحطات الاتصالات ومصابيح الشوارع. يتكون النظام عمومًا من الوحدات الكهروضوئية وأجهزة التحكم بالطاقة الشمسية والعاكسات والبطاريات والأحمال وما إلى ذلك. يقوم نظام توليد الطاقة خارج الشبكة بتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية عندما يكون هناك ضوء. يتم التحكم في العاكس بواسطة الطاقة الشمسية لتشغيل الحمل وشحن البطارية في نفس الوقت. عندما لا يكون هناك ضوء، تقوم البطارية بتزويد الطاقة إلى حمل التيار المتردد من خلال العاكس.
يعد نموذج المنفعة عمليًا جدًا للمناطق التي لا يوجد بها شبكة كهرباء أو انقطاع متكرر للتيار الكهربائي.
3. نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية خارج الشبكة
ونظام توليد الطاقة الكهروضوئية خارج الشبكةيستخدم على نطاق واسع في انقطاع التيار الكهربائي المتكرر، أو الاستخدام الذاتي الكهروضوئي لا يمكن أن يزيد من الكهرباء عبر الإنترنت، وسعر الاستخدام الذاتي أغلى بكثير من السعر على الشبكة، وسعر الذروة أغلى بكثير من الأماكن ذات الأسعار المنخفضة.
يتكون النظام من وحدات كهروضوئية وآلات متكاملة تعمل بالطاقة الشمسية وخارج الشبكة والبطاريات والأحمال وما إلى ذلك. تقوم المصفوفة الكهروضوئية بتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية عندما يكون هناك ضوء، ويتم التحكم في العاكس بواسطة الطاقة الشمسية لتشغيل الحمل وشحن البطارية في نفس الوقت. عندما لا يكون هناك ضوء الشمس، وبطاريةيزود الطاقة إلىالعاكس للتحكم في الطاقة الشمسيةثم إلى تحميل التيار المتردد.
بالمقارنة مع نظام توليد الطاقة المتصل بالشبكة، يضيف النظام جهاز تحكم بالشحن والتفريغ وبطارية تخزين. عندما يتم قطع شبكة الطاقة، يمكن للنظام الكهروضوئي الاستمرار في العمل، ويمكن تحويل العاكس إلى وضع خارج الشبكة لتوفير الطاقة للحمل.
4. نظام توليد الطاقة الكهروضوئية لتخزين الطاقة المتصل بالشبكة
يمكن لنظام توليد الطاقة الكهروضوئية لتخزين الطاقة المتصل بالشبكة تخزين توليد الطاقة الزائدة وتحسين نسبة الاستخدام الذاتي. يتكون النظام من وحدة كهروضوئية، وحدة تحكم بالطاقة الشمسية، بطارية، عاكس متصل بالشبكة، جهاز كشف التيار، الحمل وما إلى ذلك. عندما تكون الطاقة الشمسية أقل من طاقة الحمل، يتم تشغيل النظام بالطاقة الشمسية والشبكة معًا. عندما تكون الطاقة الشمسية أكبر من طاقة الحمل، يتم تشغيل جزء من الطاقة الشمسية للحمل، ويتم تخزين جزء من الطاقة غير المستخدمة من خلال وحدة التحكم.
5. نظام الشبكة الصغيرة
Microgrid هو نوع جديد من بنية الشبكة، والذي يتكون من إمدادات الطاقة الموزعة، والحمل، ونظام تخزين الطاقة وجهاز التحكم. يمكن تحويل الطاقة الموزعة إلى كهرباء على الفور ومن ثم توفيرها للحمل المحلي القريب. Microgrid هو نظام مستقل قادر على التحكم الذاتي والحماية والإدارة، ويمكن توصيله بشبكة الطاقة الخارجية أو تشغيله بشكل منفصل.
Microgrid عبارة عن مزيج فعال من أنواع مختلفة من مصادر الطاقة الموزعة لتحقيق مجموعة متنوعة من الطاقة التكميلية وتحسين استخدام الطاقة. يمكن أن يعزز بشكل كامل الوصول على نطاق واسع للطاقة الموزعة والطاقة المتجددة، ويحقق إمدادات موثوقة عالية من أشكال الطاقة المختلفة للحمل. إنها طريقة فعالة لتحقيق شبكة التوزيع النشطة والانتقال من شبكة الطاقة التقليدية إلى شبكة الطاقة الذكية.
وقت النشر: 10 فبراير 2023