Samostatné solárne fotovoltaické systémy, známe aj ako systémy mimo siete, sú nezávislé systémy na výrobu energie určené predovšetkým pre odľahlé oblasti bez prístupu k sieti. Cieľom týchto systémov je riešiť problémy so zásobovaním energiou v regiónoch mimo siete. Ich spoľahlivosť je ovplyvnená poveternostnými podmienkami, požiadavkami na zaťaženie a ďalšími faktormi. Na zvýšenie stability sa často pridávajú zariadenia na skladovanie a správu energie.
Klasifikácia samostatných solárnych fotovoltaických systémov
Samostatné solárne fotovoltaické systémy sa skladajú prevažne zo solárnych panelov, regulátorov a batérií. Pre striedavé záťaže je potrebný aj menič. Tieto systémy možno rozdeliť do dvoch hlavných typov: jednosmerné solárne fotovoltaické systémy a striedavé solárne fotovoltaické systémy.
1. Jednosmerné solárne fotovoltaické systémy
(1) Solárne fotovoltaické systémy s jednosmerným prúdom bez batérií
Tieto systémy napájajú jednosmerné záťaže priamo počas dňa, keď je k dispozícii slnečné svetlo. Solárne panely sú pripojené priamo k záťažiam, čím sa eliminuje potreba regulátorov alebo akumulácie energie. Toto nastavenie zlepšuje využitie solárnej energie tým, že sa zabráni stratám pri premene a akumulácii energie. Typickou aplikáciou sú vodné čerpadlá napájané solárnou energiou.
(2) Solárne fotovoltaické systémy s jednosmerným prúdom a batériami
Tieto systémy zahŕňajú solárne panely, regulátory nabíjania, batérie a jednosmerné záťaže. Počas slnečného svitu solárne panely dodávajú energiu záťažiam a súčasne ich nabíjajú. V noci alebo počas zamračeného počasia batérie napájajú záťaže. Aplikácie siahajú od malých solárnych záhradných a nádvorných svetiel až po rozsiahle riešenia pre vzdialené telekomunikačné stanice, mikrovlnné reléové stanice a elektrifikáciu vidieckych oblastí. Väčšie systémy vyžadujú solárne panely a batériové batérie.
2. Solárne fotovoltaické systémy na striedavý prúd
(1) AC a hybridné solárne fotovoltaické systémy
V porovnaní s jednosmernými systémami obsahujú striedavé systémy menič na premenu jednosmerného prúdu na striedavý prúd, ktorý je vhodný pre striedavé záťaže. Hybridné systémy dokážu napájať striedavé aj jednosmerné záťaže, čím zvyšujú všestrannosť.
(2) Solárne fotovoltaické systémy napájané zo siete
Tieto systémy sa na výrobu energie spoliehajú predovšetkým na slnečnú energiu, pričom sieť slúži ako doplnkový zdroj. Solárne panely a batérie je možné z dôvodu nákladovej efektívnosti zmenšiť, pričom sa počas slnečných dní využíva solárna energia a počas zamračených podmienok sieťová energia. Tento hybridný prístup znižuje počiatočné investičné náklady a zároveň dosahuje úspory energie a zníženie emisií. Je to efektívne prechodné riešenie pre zavádzanie solárnej fotovoltaiky v regiónoch s viac ako dvoma tretinami slnečných dní v roku.
Aplikácie samostatných solárnych fotovoltaických systémov
Samostatné solárne elektrárne, známe aj ako izolované solárne elektrárne, sú ideálne pre odľahlé dediny, ostrovy a iné oblasti mimo siete s dostatočným slnečným žiarením a koncentrovaným dopytom používateľov. Tieto systémy majú zvyčajne kapacitu od niekoľkých kilowattov do desiatok kilowattov. Pozostávajú zo solárnych panelov, batérií, invertorov, systémov riadenia energie a distribučných sietí.
Systém nabíja batérie počas dňa a zároveň dodáva energiu vodným čerpadlám a zariadeniam na spracovanie vody, ktoré slúžia na operácie, ako je skladovanie a výroba vody. V noci batérie vybíjajú energiu prostredníctvom meniča, aby splnili požiadavky záťaže. Správna správa batérií je kľúčová, najmä pri nočnom používaní alebo pri motorom poháňaných záťažiach s vysokou spotrebou energie.
Samostatné solárne fotovoltaické systémy sú praktickým a udržateľným riešením na riešenie nedostatku energie v oblastiach bez pripojenia k sieti, čo dokazuje ich všestrannosť a potenciál pre širšie využitie.
