Samostatné solární fotovoltaické systémy, známé také jako systémy mimo síť, jsou nezávislé systémy pro výrobu energie určené především pro odlehlé oblasti bez přístupu k síti. Tyto systémy si kladou za cíl řešit problémy s dodávkou energie v oblastech bez přístupu k síti. Jejich spolehlivost je ovlivněna povětrnostními podmínkami, požadavky na zatížení a dalšími faktory. Pro zvýšení stability se často přidávají zařízení pro ukládání a správu energie.
Klasifikace samostatných solárních fotovoltaických systémů
Samostatné solární fotovoltaické systémy se skládají převážně ze solárních panelů, regulátorů a baterií. Pro střídavé zátěže je vyžadován také střídač. Tyto systémy lze rozdělit do dvou hlavních typů: stejnosměrné solární fotovoltaické systémy a střídavé solární fotovoltaické systémy.
1. Stejnosměrné solární fotovoltaické systémy
(1) Stejnosměrné solární fotovoltaické systémy bez baterií
Tyto systémy napájejí stejnosměrné zátěže přímo během dne, kdy je k dispozici sluneční světlo. Solární panely jsou připojeny přímo k zátěžím, čímž se eliminuje potřeba regulátorů nebo úložišť energie. Toto uspořádání zlepšuje využití solární energie tím, že se zabrání ztrátám při přeměně a ukládání energie. Typickou aplikací jsou solární vodní čerpadla.
(2) DC solární fotovoltaické systémy s bateriemi
Tyto systémy zahrnují solární panely, regulátory nabíjení, baterie a stejnosměrné zátěže. Během slunečného počasí solární panely dodávají energii zátěžím a současně je nabíjejí. V noci nebo za zatažené oblohy baterie napájejí zátěže. Aplikace sahají od malých solárních zahradních a dvorních osvětlení až po rozsáhlá řešení pro vzdálené telekomunikační stanice, mikrovlnné reléové stanice a elektrifikaci venkova. Větší systémy vyžadují pole solárních panelů a bateriové sady.
2. Solární fotovoltaické systémy na střídavý proud
(1) AC a hybridní solární fotovoltaické systémy
Ve srovnání se stejnosměrnými systémy obsahují střídavé systémy měnič pro převod stejnosměrného proudu na střídavý proud, což je vhodné pro střídavé zátěže. Hybridní systémy mohou napájet střídavé i stejnosměrné zátěže, což zvyšuje jejich všestrannost.
(2) Solární fotovoltaické systémy napájené ze sítě
Tyto systémy se pro výrobu energie spoléhají primárně na solární energii, přičemž síť slouží jako doplňkový zdroj. Solární panely a baterie lze z důvodu nákladové efektivity zmenšit, přičemž solární energie se využívá během slunečných dnů a síťová energie během zatažené oblohy. Tento hybridní přístup snižuje počáteční investiční náklady a zároveň dosahuje úspor energie a snížení emisí. Jedná se o efektivní přechodné řešení pro zavádění solární fotovoltaiky v regionech s více než dvěma třetinami slunečných dnů v roce.
Aplikace samostatných solárních fotovoltaických systémů
Samostatné solární elektrárny, známé také jako izolované solární elektrárny, jsou ideální pro odlehlé vesnice, ostrovy a další oblasti mimo síť s dostatečným slunečním zářením a koncentrovanou poptávkou uživatelů. Tyto systémy mají obvykle kapacitu od několika kilowattů do desítek kilowattů. Skládají se ze solárních panelů, baterií, střídačů, systémů pro správu energie a sítí pro rozvod energie.
Systém během dne nabíjí baterie a zároveň dodává energii vodním čerpadlům a zařízením pro zpracování vody, které slouží k provozům, jako je skladování a výroba vody. V noci baterie vybíjejí energii pomocí střídače, aby splňovaly požadavky zátěže. Správná správa baterií je zásadní, zejména pro noční použití nebo pro motorem poháněné zátěže s vysokou spotřebou energie.
Samostatné solární fotovoltaické systémy jsou praktickým a udržitelným řešením pro řešení nedostatku energie v oblastech bez připojení k síti a demonstrují svou všestrannost a potenciál pro širší aplikace.
