Солнечная энергия становится все более популярной среди домовладельцев и предприятий по всему миру, поскольку она предлагает чистый, возобновляемый источник энергии. Однако, рассматривая возможность установки солнечной энергии на вашем участке, вы столкнетесь с двумя основными типами систем: сетевыми (подключенными к сети) и автономными (открытыми) солнечными системами.
В этом руководстве объясняются реальные различия между автономными и сетевыми солнечными системами, принцип работы каждой системы, размещение батарей, факторы, которые следует учитывать при расчете затрат, и как выбрать подходящую конфигурацию для дома, бизнеса или проекта по хранению энергии.
Краткий ответ: В чём основное различие?
Основное различие между автономной и сетевой солнечной системой заключается в подключении к электросети.
Солнечная электростанция, подключенная к центральной электросети, остается соединенной с общественной электросетью. Солнечная энергия используется в течение дня, избыток энергии может экспортироваться в сеть, а электроэнергия может импортироваться, когда выработка солнечной энергии низка. Аккумуляторы являются необязательными.
Автономная солнечная энергосистема не подключена к централизованной электросети. Она должна генерировать, хранить и управлять всей электроэнергией на месте. Это означает, что батареи необходимы, требования к размерам системы становятся более жесткими, а планирование резервного электропитания приобретает гораздо большее значение.
Гибридная солнечная энергосистема подключается к сети, но также использует батареи. Она может накапливать избыточную солнечную энергию для использования в ночное время, снижать зависимость от сети и обеспечивать резервное питание, если инвертор и конструкция системы позволяют работать в автономном режиме во время отключений электроэнергии.
Сравнение автономных и сетевых солнечных энергосистем
| фактор | Солнечная система в сети | Солнечная система вне сети | Гибридная солнечная система |
|---|---|---|---|
| Подключение к сети | Подключен к инженерной сети | Полностью независимый | Подключено к электросети с резервным аккумулятором. |
| Требования к батарее | По желанию | необходимые | необходимые |
| Первоначальная стоимость | Обычно самый низкий | Обычно самый высокий | От среднего до высокого |
| Резервное копирование во время сбоя | Нет, если только конструкция не предусматривает резервное копирование. | Да, если батареи заряжены. | Да, если предусмотрена функция резервного копирования. |
| Избыток солнечной энергии | Экспорт в сеть или ограничен инвертором. | Хранится в батареях или ограничено. | Сначала хранится, затем экспортируется или ограничивается. |
| Лучше всего | Городские дома, зоны со стабильной электросетью, снижение счетов за коммунальные услуги. | Удаленные дома, фермы, хижины, телекоммуникационные объекты | Дома и предприятия, желающие иметь сбережения и резервное копирование. |
| Главный вызов | Зависимость от сети | Расчет размеров батарей и управление энергопотреблением | Более сложная системная конструкция |
| Типичная цель покупателя | Меньшие счета за электроэнергию | Энергетическая независимость | Улучшение самоконтроля и стрессоустойчивости |
Что такое автономная солнечная система?
Автономная солнечная энергосистема — это автономная система электроснабжения, работающая без подключения к централизованной электросети. Она должна быть спроектирована таким образом, чтобы покрывать потребности объекта в электроэнергии за счет солнечной энергии, аккумуляторных батарей и, иногда, резервного генератора.
Министерство энергетики США определяет автономные или автономные системы возобновляемой энергии как системы, не подключенные к электросети, и отмечает, что они могут быть экономически целесообразны в отдаленных районах, где прокладка линий электропередачи обходится дорого. Вы можете ознакомиться с обзором автономных систем возобновляемой энергии, представленным в этом документе.
Типичная автономная солнечная энергосистема включает в себя:
- Солнечные панели
- Контроллер заряда или MPPT контроллер
- Автономный инвертор или инверторное зарядное устройство
- Банк батареи
- Система управления батареями
- устройства защиты постоянного и переменного тока
- Система наблюдения
- Резервный генератор, если потребуется
Аккумуляторная батарея — это сердце автономной системы. Она накапливает дневную солнечную энергию для использования ночью, в пасмурные дни и при пиковых нагрузках. Без достаточной емкости батареи автономная система может исчерпать запас полезной энергии до следующего окна зарядки от солнечной энергии.
Для современных автономных проектов, LiFePO4 Аккумуляторы обычно предпочтительнее, поскольку они обеспечивают длительный срок службы, большую полезную глубину разряда, стабильные тепловые характеристики и меньшие затраты на техническое обслуживание по сравнению со старыми свинцово-кислотными аккумуляторными батареями. AvepowerАвтора наращиваемых LiFePO4 аккумулятор Эти системы являются практическим примером для проектов, требующих модульного расширения — от небольших резервных источников питания для дома до более крупных автономных аккумуляторных батарей.
Основные преимущества автономных солнечных энергосистем
- Энергетическая независимость: Отключения коммунальных услуг и изменения тарифов на вас не повлияют.
- Надежность в отдаленных районах: Идеально подходит для мест, где отсутствует доступ к электросети.
- Экономия на счетах за электроэнергию: Вы сами производите и используете электроэнергию, поэтому ничего не платите коммунальным предприятиям.
- Свобода от регулирования энергосетями: Не требуется никаких разрешений на подключение к коммунальным сетям или сложной документации.
Ограничения автономных солнечных энергосистем
- Более высокая начальная стоимость: Батареи и сопутствующее оборудование значительно увеличивают расходы.
- Техническое обслуживание и замена батарей: Батареи имеют ограниченный срок службы и требуют обслуживания.
- Необходимы следующие меры по управлению энергопотреблением: Чтобы избежать разрядки аккумулятора, необходимо тщательно контролировать и регулировать потребление энергии.
- Возможны перебои в электроснабжении: В условиях продолжительной плохой погоды или интенсивной эксплуатации батареи могут разрядиться, что приведет к отключению электроэнергии, если нет резервного генератора.
Что такое сетевая солнечная система?
Солнечная энергосистема, подключенная к сети, также называемая сетевой солнечной энергосистемой, соединена с местной электросетью. В течение дня солнечные панели вырабатывают постоянный ток, а сетевой инвертор преобразует его в переменный ток для использования в доме или на предприятии.
Когда выработка солнечной энергии превышает потребность, излишки могут экспортироваться в сеть, если это разрешено местными правилами и договорами с энергоснабжающими компаниями. Когда выработки солнечной энергии недостаточно, например, ночью или в пасмурную погоду, объект недвижимости импортирует электроэнергию из сети.
Благодаря этому, подключение к сети солнечных батарей является наиболее распространенным выбором для городских и пригородных домов. Оно проще, обычно дешевле в установке и не требует аккумулятора для работы.
Для более подробного технического объяснения функций инвертора вы также можете прочитать... Avepowerруководство: Что такое инвертор?
Основные преимущества сетевых солнечных энергосистем
- Более низкие первоначальные затраты: Поскольку эти системы не требуют батарей, их установка, как правило, обходится дешевле.
- Преимущества системы нетто-учета: Вы можете снизить свои счета за электроэнергию, получая бонусы за излишки энергии, которые вы экспортируете в сеть.
- Простое обслуживание: Благодаря меньшему количеству компонентов, сетевые системы, как правило, требуют меньшего технического обслуживания.
- Надежный блок питания: Энергетическая сеть действует как неограниченный «аккумулятор», обеспечивая электропитание всякий раз, когда ваши солнечные панели не могут работать.
Ограничения сетевых солнечных систем
- Отсутствие электроэнергии во время отключений: В целях безопасности большинство подключенных к сети солнечных электростанций автоматически отключаются во время отключения электроэнергии, чтобы защитить работников энергоснабжающей компании, оставляя ваше имущество без электричества, если у вас нет резервного источника питания.
- Зависимость от сетки: Вы по-прежнему зависите от местной энергосети и ее политики.
- Утверждение и правила: Для установки могут потребоваться разрешения и проверки, а также соблюдение правил коммунальных служб, касающихся подключения к сети.
Нужна помощь в выборе подходящей системы солнечных батарей?
Подробнее Avepowerрешения для хранения энергии в домашних условиях от компании или свяжитесь с нами. Avepower команда для разработки индивидуальных рекомендаций по хранению энергии в аккумуляторах.
Как работает солнечная система в сети
Простая схема потока солнечной энергии, подключенной к сети, выглядит следующим образом:
Солнечные панели → Сетевой инвертор → Бытовые нагрузки → Электросеть
В периоды интенсивного солнечного света ваш дом в первую очередь использует солнечную энергию. Если вырабатывается избыток энергии, система может экспортировать её в сеть в зависимости от политики вашей местной энергокомпании. Ночью ваш дом получает электроэнергию из сети.
Эта конструкция проста и экономична, поскольку вам не нужно покупать большой аккумуляторный блок. Однако это также означает, что ваша энергетическая независимость ограничена.
Важный момент: подключенные к сети солнечные батареи обычно не работают во время отключений электроэнергии.
Многие домовладельцы считают, что солнечные панели обеспечат бесперебойное электроснабжение во время отключения электроэнергии. Однако в большинстве стандартных систем, подключенных к электросети, это не так.
Когда происходит отключение электросети, типичный сетевой инвертор автоматически отключается в целях безопасности. Эта защита обычно называется защитой от островного режима. Она предотвращает обратную подачу солнечной электроэнергии в сеть, пока специалисты могут проводить ремонт.
Для использования солнечной энергии во время отключения электроэнергии обычно требуется:
- Аккумуляторная система, предназначенная для резервного питания.
- Гибридный инвертор или инвертор на основе аккумуляторных батарей
- Резервный шлюз или устройство передачи данных
- Цепи для критически важных нагрузок или система резервного питания для всего дома.
Вот почему «установленная солнечная батарея» и «доступное резервное электропитание» — это не одно и то же.
Как работает автономная солнечная система
Простая схема распределения солнечной энергии в автономном режиме выглядит следующим образом:
Солнечные панели → Контроллер заряда или гибридный инвертор → Аккумуляторная батарея → Автономный инвертор → Потребляющая мощность дома
В течение дня солнечные панели питают нагрузки и заряжают аккумулятор. Ночью аккумулятор вырабатывает электроэнергию. В периоды длительной облачности или при необычно высоком потреблении может потребоваться генератор для поддержки аккумуляторной батареи.
Ключевое различие заключается в ответственности. В системе, подключенной к сети, сеть покрывает нехватку энергии. В автономной системе эту нехватку должно покрывать ваше собственное оборудование.
Поэтому расчет размеров батареи является одним из важнейших аспектов проектирования автономных систем электроснабжения.
Что такое гибридная солнечная система?
Гибридная солнечная энергосистема сочетает в себе особенности как сетевой, так и автономной солнечной энергетики. Она остается подключенной к электросети, но также включает в себя аккумуляторное хранилище.
В течение дня солнечная энергия в первую очередь обеспечивает электроэнергией потребителей. Избыточная солнечная энергия может заряжать аккумулятор. Когда аккумулятор полностью заряжен, оставшаяся избыточная энергия может быть экспортирована в сеть, если это разрешено. Ночью система может разрядить аккумулятор перед импортом электроэнергии из сети.
Если система включает в себя соответствующий гибридный инвертор, резервный выход и изолирующее оборудование, она может поддерживать работу отдельных нагрузок во время отключения электроэнергии. Это делает гибридные солнечные системы особенно полезными для домов и предприятий, которые хотят снизить счета за электроэнергию, но не хотят оставаться без света во время отключений.
Для многих современных проектов гибридная система является наиболее практичным решением. Она не требует громоздкого аккумуляторного блока, как полностью автономная система, но обеспечивает больший контроль над энергопотреблением, чем простая система, подключенная к сети. Avepower В руководстве более подробно объясняется принцип работы данного типа системы. Что такое гибридная солнечная система? и как гибридный солнечный инвертор работ.
Как выбрать между автономной и сетевой солнечной электростанцией
Выбор подходящей солнечной системы — это не только решение, касающееся цены. Это также решение, учитывающее риски, надежность и удобство использования.
Выбирайте сетевые солнечные батареи, если ваша главная цель — снижение счетов за электроэнергию.
Подключение солнечных батарей к сети обычно является наилучшим вариантом для начала, если у объекта недвижимости есть стабильное подключение к электросети, и главная цель — снижение затрат на электроэнергию. Такая схема распространена для домов, офисов, магазинов и складов, которые потребляют большую часть энергии в дневное время.
Этот вариант также подходит, когда покупателю нужен более короткий срок окупаемости и не требуется резервное электропитание. Для многих клиентов самым разумным первым шагом является установка солнечной батареи подходящего размера, а затем оценка целесообразности использования аккумуляторных батарей.
Выбирайте автономные солнечные электростанции, если доступ к электросети затруднен или отсутствует.
Автономные солнечные электростанции — правильный выбор, когда централизованная солнечная сеть недоступна, нестабильна или ее расширение слишком дорого. Они также подходят, когда покупатель ценит энергетическую независимость больше, чем минимальные первоначальные затраты.
Для автономных систем критически важны подбор мощности батареи и инвертора. Система должна справляться с обычными суточными нагрузками, пиковыми скачками нагрузки и периодами низкой солнечной активности. Она также должна включать в себя достаточное количество систем мониторинга, чтобы пользователи могли отслеживать состояние заряда батареи, выработку солнечной энергии и поведение нагрузки.
Для проектов, требующих большей емкости аккумулятора, Avepower может поддерживать индивидуальные конфигурации батарей благодаря своей Решения для систем хранения энергии в жилых домах и больше Коммерческие и промышленные решения для хранения энергии.
Выберите гибридную солнечную электростанцию, если хотите одновременно экономить и иметь резервное питание.
Гибридные солнечные электростанции часто являются наилучшим решением для домов и предприятий, имеющих подключение к электросети, но испытывающих растущую обеспокоенность по поводу отключений электроэнергии, вечерних цен на электроэнергию или низкой стоимости экспорта.
Это позволяет владельцу использовать больше солнечной энергии на месте, накапливать электроэнергию для вечерних нагрузок и поддерживать работу основных цепей во время отключений электроэнергии. Кроме того, такую систему проще расширять, чем полностью автономную, поскольку сеть может по-прежнему выступать в качестве резервной.
Для установщиков и дистрибьюторов гибридные системы зачастую проще продавать, чем полностью автономные, поскольку они обеспечивают баланс между стоимостью, комфортом и надежностью. Ключевым моментом является подтверждение связи инвертора, совместимости батарей, ограничений нагрузки резервного источника питания и правил местной электросети до начала установки. AvepowerАвтора совместимость инвертора Страница может поддерживать сопоставление данных на ранних этапах системы.
Avepower Рекомендации по выбору системы
Avepower поддерживает OEM и ODM Возможность индивидуальной настройки внешнего вида, емкости, фирменной символики, протокола связи и конфигурации системы может помочь партнерам создавать более подходящие решения для хранения данных для различных региональных рынков.
Аккумуляторные системы хранения энергии: главное отличие сетевых и автономных солнечных электростанций.
Для солнечной системы, подключенной к сети, аккумуляторное хранилище является необязательным, но для автономной системы оно необходимо.
Батарея выполняет три важные функции:
- Он накапливает солнечную энергию для использования в ночное время.
- Оно обеспечивает резервное питание во время отключений электроэнергии или периодов низкой выработки солнечной энергии.
- Это способствует увеличению собственного потребления вместо экспорта избыточной электроэнергии.
В доме, подключенном к электросети, аккумуляторная батарея может сократить импорт электроэнергии из сети, улучшить резервные возможности и поддержать управление энергопотреблением в зависимости от времени суток. В доме, не подключенном к электросети, аккумуляторная батарея является сердцем системы.
Емкость батареи против мощности батареи
Многие покупатели путают емкость аккумулятора и мощность аккумулятора.
Емкость аккумулятора измеряется в kWhЭто показывает, сколько энергии может запасти батарея.
Мощность батареи измеряется в кВт. Она показывает, сколько электроэнергии батарея или инвертор могут выдавать за один раз.
Например, дому может потребоваться достаточное количество вещей. kWh Для работы в течение ночи ему также требуется достаточное количество кВт для запуска мощных нагрузок, таких как насосы, кондиционеры, инструменты для мастерских или индукционные приборы.
Вы можете узнать больше об этом различии в Avepowerруководство: кВт против kWh
Какая емкость аккумулятора вам необходима?
Размер батареи зависит от ежедневного потребления электроэнергии, целей резервного питания и типа системы.
Простой способ определения размера:
Ежедневное потребление энергии × количество дней резервного питания ÷ полезный заряд батареи ÷ эффективность системы = требуемая емкость батареи
Например, если в доме используется 25 kWh ежедневно и требуется резервный запас энергии на два дня, целевой показатель полезной энергии составляет 50. kWhЕсли аккумуляторная система спроектирована с учетом 90% полезной глубины разряда и примерно 92% эффективности системы, то установленная емкость аккумулятора может составить около 60 м³. kWh.
Это лишь упрощенная оценка. При расчете реальных размеров системы следует также учитывать следующее:
- Пиковая потребность в мощности
- Пусковой импульс насосов, двигателей или компрессоров
- Производство солнечной энергии зимой
- Нагрузки от тепловых насосов или систем кондиционирования воздуха
- спрос на зарядку электромобилей
- Конструкция панели критической нагрузки
- Ограничения напряжения батареи и инвертора
- Расширение пространства
- Местные правила и требования к установщикам
Для домов с ограниченной площадью настенная батарея Может подойти для резервного питания. Для больших домов или растущего потребления энергии подойдет модульная батарея с возможностью последовательного подключения. вертикальный LiFePO4 аккумулятор может упростить будущее расширение. Для помещений с оборудованием, где монтаж осуществляется под руководством специалистов, батарея для монтажа в стойку Это может упростить компоновку, техническое обслуживание и параллельное расширение.
Стоимость: Какая система более доступна по цене?
Солнечные системы, подключенные к сети, обычно являются наиболее доступным вариантом, поскольку не требуют большого аккумуляторного блока. Система в основном включает в себя солнечные панели, сетевой инвертор, крепления, устройства защиты, проводку и монтаж.
Автономные солнечные системы имеют более высокую первоначальную стоимость, поскольку система должна включать в себя достаточную емкость аккумуляторов и мощность инвертора для автономной работы. Также может потребоваться генератор, более крупная солнечная батарея, более надежная электрическая защита и более детальное проектирование.
Гибридные солнечные системы занимают промежуточное положение между ними. Они стоят дороже, чем базовые сетевые системы, из-за наличия аккумулятора и гибридного инвертора, но обычно дешевле, чем полностью автономные системы, рассчитанные на несколько дней автономной работы.
На таких рынках, как Австралия, цены на солнечные батареи регулярно обновляются платформами сравнения. Индекс цен на батареи Solar Choice является одним из ориентиров для отслеживания текущих тенденций цен на установленные батареи, хотя фактическая стоимость проекта в значительной степени зависит от выбора продукта, сложности установки, полезной емкости, конструкции инвертора и местных льгот.
Думайте о пожизненной ценности клиента, а не только о первоначальных затратах.
Более дешевая солнечная система не всегда является лучшей. В проектах по хранению энергии реальная ценность зависит от полезной емкости, срока службы батарей, условий гарантии, совместимости системы, сервисной поддержки и того, сколько энергии клиент может фактически использовать.
Например, недорогая система, подключенная к сети, может быстро окупиться, но не иметь резервного варианта. Полностью автономная система может быть дорогой, но необходимой там, где сеть недоступна. Гибридная система может обеспечить наилучшую отдачу от вложенных средств в периоды высоких вечерних цен на электроэнергию и учащения отключений.
AvepowerПредлагается оценить четыре числа, прежде чем сделать выбор:
- ежедневно kWh потребление
- Пиковая потребность в кВт
- Необходимое количество часов резервного копирования
- Будущий рост нагрузки
Эти четыре показателя гораздо полезнее, чем выбор батареи только по цене.
Заключение
Выбор оптимальной автономной или сетевой солнечной энергосистемы зависит от доступа к электросети, бюджета, ожидаемого резервного питания и энергетических привычек.
Подключенная к сети солнечная энергосистема обычно является наиболее доступным способом снижения счетов за электроэнергию, если местная сеть надежна. Автономная солнечная энергосистема лучше всего подходит для удаленных мест или пользователей, которым действительно необходима независимость от централизованной электросети. Гибридная солнечная энергосистема часто является наиболее практичным вариантом для домовладельцев, которые хотят одновременно экономить на электроэнергии и иметь резервное электроснабжение.
Главное — не выбирать, основываясь на маркировке. Выбирайте, исходя из профиля нагрузки, требований к резервному питанию, емкости аккумулятора, совместимости с инвертором и перспектив долгосрочного роста энергопотребления.
Если вы планируете проект по установке солнечных батарей в жилом домепрограмма установки, проект распространения или OEM/ODM решение для хранения энергии, Avepower может помочь подобрать LiFePO4 емкость батареи, BMS Связь, совместимость с инверторами и конфигурация системы в соответствии с потребностями вашего проекта.
Возьмите под контроль свою энергию с помощью Avepower!
Надежные решения для домашних солнечных батарей с OEM/ODM Индивидуальная настройка и собственное производство, адаптированные к потребностям дистрибьюторов, монтажников и энергетических партнеров.
FAQ
Солнечная энергосистема, подключенная к централизованной электросети, использует солнечные панели для обеспечения электроэнергией вашего дома в течение дня, направляет излишки энергии обратно в сеть и потребляет электроэнергию из сети, когда выработки солнечной энергии недостаточно.
Автономные системы идеально подходят для домов или предприятий в отдаленных районах без доступа к электросети, а также для тех, кто хочет достичь полной энергетической независимости, полагаясь исключительно на солнечные панели и аккумуляторные батареи.
Системы, подключенные к сети, обычно имеют более низкие первоначальные затраты, поскольку не требуют дорогостоящих аккумуляторов. Автономные системы нуждаются в аккумуляторах и дополнительном оборудовании, что делает их более дорогостоящими на начальном этапе.
Автономные системы накапливают избыточную солнечную энергию в аккумуляторах в течение дня. Эти аккумуляторы обеспечивают электропитание ночью или в пасмурные дни, поддерживая стабильное электроснабжение.
Нет. В целях безопасности сетевые системы автоматически отключаются во время отключения электроэнергии, чтобы предотвратить обратную подачу, то есть они не подают электроэнергию, когда сеть отключена.
