Samostalni solarni PV sistemi, poznati i kao vanmrežni sistemi, su nezavisni sistemi za proizvodnju energije dizajnirani prvenstveno za udaljena područja bez pristupa mreži. Cilj ovih sistema je rješavanje problema snabdijevanja električnom energijom u regijama van mreže. Na njihovu pouzdanost utiču vremenski uslovi, opterećenje i drugi faktori. Radi poboljšanja stabilnosti, često se dodaje oprema za skladištenje i upravljanje energijom.
Klasifikacija samostalnih solarnih PV sistema
Samostalni solarni PV sistemi se uglavnom sastoje od solarnih panela, kontrolera i baterija. Za AC opterećenja potreban je i inverter. Ovi sistemi se mogu podijeliti u dvije glavne vrste: DC solarni PV sistemi i AC solarni PV sistemi.
1. DC solarni fotonaponski sistemi
(1) DC solarni fotonaponski sistemi bez baterija
Ovi sistemi napajaju DC opterećenja direktno tokom dana kada je dostupna sunčeva svjetlost. Solarni paneli su direktno povezani na opterećenja, eliminirajući potrebu za kontrolerima ili skladištenjem energije. Ovakav sistem poboljšava iskorištavanje solarne energije izbjegavanjem gubitaka u konverziji i skladištenju energije. Tipična primjena su vodene pumpe na solarni pogon.
(2) DC solarni fotonaponski sistemi s baterijama
Ovi sistemi uključuju solarne panele, kontrolere punjenja, baterije i DC opterećenja. Tokom sunčanih perioda, solarni paneli napajaju opterećenja energijom i istovremeno pune baterije. Noću ili tokom oblačnog vremena, baterije napajaju opterećenja. Primjene se kreću od malih solarnih vrtnih i dvorišnih svjetala do velikih rješenja za udaljene telekomunikacijske stanice, mikrovalne relejne stanice i ruralnu elektrifikaciju. Veći sistemi zahtijevaju solarne panele i baterije.
2. AC solarni fotonaponski sistemi
(1) AC i hibridni solarni PV sistemi
U poređenju sa DC sistemima, AC sistemi uključuju inverter za pretvaranje DC u AC struju, pogodan za AC opterećenja. Hibridni sistemi mogu napajati i AC i DC opterećenja, povećavajući svestranost.
(2) Solarni fotonaponski sistemi dopunjeni mrežom
Ovi sistemi se prvenstveno oslanjaju na solarnu energiju za proizvodnju energije, a mreža služi kao dodatni izvor. Solarni paneli i baterije mogu se smanjiti radi isplativosti, koristeći solarnu energiju tokom sunčanih dana, a energiju iz mreže tokom oblačnih uslova. Ovaj hibridni pristup smanjuje početne troškove ulaganja, a istovremeno postiže uštedu energije i smanjenje emisija. To je efikasno prelazno rješenje za usvajanje solarnih fotonaponskih sistema u regijama sa preko dvije trećine sunčanih dana godišnje.
Primjena samostalnih solarnih PV sistema
Samostalne solarne elektrane, poznate i kao izolovane solarne elektrane, idealne su za udaljena sela, ostrva i druga područja van mreže sa dovoljno sunčeve svjetlosti i koncentrisanom potražnjom korisnika. Ovi sistemi obično imaju kapacitet od nekoliko kilovata do desetina kilovata. Sastoje se od solarnih panela, baterija, invertera, sistema za upravljanje energijom i mreža za distribuciju električne energije.
Sistem puni baterije tokom dana, istovremeno napajajući vodene pumpe i opremu za obradu za operacije poput skladištenja i proizvodnje vode. Noću, baterije prazne energiju putem invertera kako bi zadovoljile potrebe opterećenja. Pravilno upravljanje baterijama je ključno, posebno za noćnu upotrebu ili opterećenja na motorni pogon s velikom potrošnjom energije.
Samostalni solarni PV sistemi su praktično i održivo rješenje za rješavanje nedostatka električne energije u područjima van mreže, demonstrirajući svoju svestranost i potencijal za širu primjenu.
