Autonomās saules fotoelektriskās sistēmas, kas pazīstamas arī kā autonomās sistēmas, ir neatkarīgas enerģijas ražošanas sistēmas, kas galvenokārt paredzētas attāliem apgabaliem bez piekļuves tīklam. Šo sistēmu mērķis ir atrisināt elektroapgādes problēmas autonomos reģionos. To uzticamību ietekmē laika apstākļi, slodzes prasības un citi faktori. Lai uzlabotu stabilitāti, bieži tiek pievienotas enerģijas uzglabāšanas un pārvaldības iekārtas.
Autonomu saules bateriju sistēmu klasifikācija
Autonomās saules fotoelektriskās sistēmas galvenokārt sastāv no saules paneļiem, kontrolieriem un akumulatoriem. Maiņstrāvas slodzēm ir nepieciešams arī invertors. Šīs sistēmas var iedalīt divos galvenajos veidos: līdzstrāvas saules fotoelektriskās sistēmas un maiņstrāvas saules fotoelektriskās sistēmas.
1. Līdzstrāvas saules fotoelektriskās sistēmas
(1) Līdzstrāvas saules fotoelektriskās sistēmas bez akumulatoriem
Šīs sistēmas dienas laikā, kad ir pieejama saules gaisma, tieši darbina līdzstrāvas slodzes. Saules paneļi ir tieši pievienoti slodzēm, tādējādi novēršot nepieciešamību pēc kontrolieriem vai enerģijas uzkrāšanas. Šī iekārta uzlabo saules enerģijas izmantošanu, novēršot zudumus enerģijas pārveidošanā un uzkrāšanā. Tipisks pielietojums ir ar saules enerģiju darbināmi ūdens sūkņi.
(2) Līdzstrāvas saules fotoelektriskās sistēmas ar akumulatoriem
Šīs sistēmas ietver saules paneļus, uzlādes kontrollerus, akumulatorus un līdzstrāvas slodzes. Saulainā laikā saules paneļi piegādā enerģiju slodzēm un vienlaikus uzlādē akumulatorus. Naktī vai apmācies laikā akumulatori nodrošina enerģiju slodzēm. Pielietojums ir plašs, sākot no maza mēroga saules dārza un pagalma apgaismojuma līdz liela mēroga risinājumiem attālinātām telekomunikāciju stacijām, mikroviļņu releju stacijām un lauku elektrifikācijai. Lielākām sistēmām ir nepieciešami saules paneļu bloki un akumulatoru baterijas.
2. Maiņstrāvas saules enerģijas sistēmas
(1) Maiņstrāvas un hibrīdas saules fotoelektriskās sistēmas
Salīdzinot ar līdzstrāvas sistēmām, maiņstrāvas sistēmās ir iekļauts invertors, lai pārveidotu līdzstrāvu maiņstrāvā, kas ir piemērota maiņstrāvas slodzēm. Hibrīdsistēmas var nodrošināt jaudu gan maiņstrāvas, gan līdzstrāvas slodzēm, tādējādi uzlabojot daudzpusību.
(2) Ar tīklu papildinātas saules fotoelektriskās sistēmas
Šīs sistēmas galvenokārt izmanto saules enerģiju elektroenerģijas ražošanai, un tīkls kalpo kā papildu avots. Saules paneļus un akumulatorus var samazināt izmaksu efektivitātes labad, izmantojot saules enerģiju saulainās dienās un tīkla enerģiju apmācies laikā. Šī hibrīda pieeja samazina sākotnējās investīciju izmaksas, vienlaikus panākot enerģijas ietaupījumu un emisiju samazinājumu. Tas ir efektīvs pārejas risinājums saules fotoelektrisko elementu ieviešanai reģionos, kuros saulaino dienu skaits ir vairāk nekā divas trešdaļas gadā.
Autonomu saules bateriju sistēmu pielietojums
Autonomās saules enerģijas stacijas, kas pazīstamas arī kā izolētas saules enerģijas stacijas, ir ideāli piemērotas attāliem ciematiem, salām un citām vietām ārpus tīkla ar pietiekamu saules gaismu un koncentrētu lietotāju pieprasījumu. Šo sistēmu jauda parasti svārstās no dažiem kilovatiem līdz desmitiem kilovatu. Tās sastāv no saules paneļu blokiem, akumulatoriem, invertoriem, enerģijas pārvaldības sistēmām un elektroenerģijas sadales tīkliem.
Sistēma uzlādē akumulatorus dienas laikā, vienlaikus piegādājot enerģiju ūdens sūkņiem un apstrādes iekārtām tādām darbībām kā ūdens uzglabāšana un ražošana. Naktī akumulatori izlādē enerģiju, izmantojot invertoru, lai apmierinātu slodzes pieprasījumu. Pareiza akumulatora pārvaldība ir ļoti svarīga, īpaši lietošanai naktī vai ar motoru darbināmām slodzēm ar lielu enerģijas patēriņu.
Autonomās saules fotoelektriskās sistēmas ir praktisks un ilgtspējīgs risinājums elektroenerģijas trūkuma novēršanai ārpus tīkla esošās zonās, demonstrējot to daudzpusību un potenciālu plašākam pielietojumam.
