L'emmagatzematge d'energia fotovoltaica distribuïda està necessàriament connectat a la xarxa?

Actualment, en el món energètic modern, els sistemes d'emmagatzematge d'energia de la fotovoltaica distribuïda han estat prenent protagonisme. Però, la majoria d'ells es pregunten si l'emmagatzematge d'energia fotovoltaica distribuïda necessàriament ha d'estar connectat a la xarxa. Bé, aprofundim en la pregunta i entenem diversos modes dels sistemes d'energia fotovoltaica distribuïts juntament amb els punts de disseny elèctric associats.

Per començar, un sistema de generació d'energia fotovoltaica distribuïda pot estar fora de la xarxa.
Els sistemes de generació d'energia fotovoltaica distribuïda no estan necessàriament connectats a la xarxa; també poden estar fora de xarxa. Els sistemes de generació d'energia fotovoltaica distribuïda fora de la xarxa s'apliquen principalment a zones on és impossible o difícil connectar-se a la xarxa elèctrica, o on la xarxa elèctrica és inestable. Aquests sistemes generalment inclouen panells solars, bateries, controladors i inversors. Els panells solars converteixen l'energia solar en electricitat, la bateria es carrega mitjançant el controlador i, quan es necessita electricitat, l'electricitat de la bateria es converteix en CA a través de l'inversor per utilitzar-la per la càrrega.
L'avantatge del sistema fora de xarxa és la seva independència i fiabilitat. En algunes zones remotes, com les regions muntanyoses i les illes, els sistemes de generació d'energia fotovoltaica fora de xarxa poden proporcionar als residents locals un subministrament d'energia estable sense ser afectats per fallades de la xarxa. A més, en algunes ocasions especials, com ara operacions de camp, rescat d'emergència, etc., també es pot utilitzar el sistema fora de xarxa.
Els sistemes fora de xarxa també tenen una sèrie d'inconvenients. En primer lloc, el cost d'aquests sistemes és relativament elevat perquè cal equipar bateries d'emmagatzematge. En segon lloc, les bateries tenen una vida útil limitada i s'han de substituir periòdicament, la qual cosa augmenta el cost de manteniment. A més, la capacitat dels sistemes fora de xarxa sol ser petita i no pot satisfer la demanda d'electricitat a gran escala.
En canvi, un sistema fotovoltaic distribuït connectat a la xarxa connecta l'electricitat generada a partir de plaques solars a la xarxa després de convertir-la en CA mitjançant un inversor. Durant aquest procés, quan la generació d'energia solar és superior al consum d'electricitat, l'electricitat sobrant es pot lliurar a la xarxa, mentre que quan l'energia solar generada no és suficient per als usuaris, poden obtenir-la de la xarxa.
L'avantatge d'un sistema connectat a la xarxa és que pot utilitzar plenament l'estabilitat i la fiabilitat de la xarxa i, al mateix temps, també pot vendre l'excés d'energia a la xarxa per obtenir un rendiment econòmic. A més, un sistema connectat a la xarxa és relativament senzill i no és costós d'instal·lar i mantenir.
Tanmateix, el sistema connectat a la xarxa també té alguns problemes: per exemple, ha de complir els requisits d'accés a la xarxa en termes de tensió, freqüència, factor de potència, entre d'altres. A més, la seva generació es veurà afectada per les condicions meteorològiques, com la pluja o la neu, i hi ha certa inestabilitat en la seva generació. En segon lloc, què ha d'incloure el disseny elèctric?
Ja sigui un sistema de generació d'energia fotovoltaica distribuïda fora de xarxa o connectat a la xarxa, el seu disseny elèctric ha de tenir en compte els aspectes següents: selecció i disposició del panell solar. El panell solar és el component bàsic del sistema de generació d'energia fotovoltaica distribuïda, i la seva selecció i disseny afecten directament la generació d'energia i el rendiment del sistema. A l'hora de seleccionar el panell solar, s'han de tenir en compte factors com ara la potència, l'eficiència, la fiabilitat i la vida útil. Mentrestant, tenint en compte l'estat de llum del lloc d'instal·lació, la superfície del sostre, l'orientació i altres factors, també és necessari realitzar un disseny raonable per maximitzar l'ús de l'energia solar.
Per a un sistema fora de xarxa, també cal tenir en compte les condicions coincidents entre els panells solars i les bateries per carregar completament les bateries en diferents condicions de llum.
Selecció de la bateria i càlcul de capacitat
La bateria és la part indispensable del sistema de generació d'energia fotovoltaica distribuïda fora de xarxa, la seva funció és emmagatzemar l'electricitat generada pel panell solar per utilitzar-la a la nit o en dies ennuvolats i plujosos. En la selecció del tipus, cal tenir en compte factors com el tipus, la capacitat, la vida útil, l'eficiència de càrrega i descàrrega de la bateria.
Per als sistemes connectats a la xarxa, tot i que l'equipament de bateries d'emmagatzematge no és necessari, però en algunes situacions particulars, com la fallada de la xarxa, també es pot considerar equipar una certa capacitat de bateries d'emmagatzematge com a font d'energia de reserva. A continuació, s'ha de calcular la capacitat de la bateria segons la seva capacitat de satisfer les necessitats dels usuaris durant una emergència. Selecció de controlador i inversor
El controlador és un dels components més importants del sistema de generació d'energia fotovoltaica distribuïda; controla la sortida del panell solar per evitar que la bateria es sobrecarregui o es descarregui excessivament. En triar un controlador, s'han de tenir en compte la funció del controlador, el rendiment, la fiabilitat i altres factors.
L'inversor és un dispositiu que converteix la potència de CC generada pels panells solars en energia de CA i la seva selecció ha de tenir en compte factors com la potència, l'eficiència, la forma d'ona de sortida i la fiabilitat de l'inversor. Per als sistemes fora de xarxa, també cal considerar si la tensió de sortida i la freqüència de l'inversor coincideixen amb la càrrega.

Cablejat elèctric i dispositius de protecció
El cablejat elèctric és un component indispensable del sistema de generació d'energia fotovoltaica distribuïda, i el seu disseny ha de tenir en compte aspectes com la seguretat, la fiabilitat i l'estètica del sistema. En el cablejat, s'ha de prestar atenció al compliment dels codis i estàndards elèctrics pertinents perquè es compleixin els requisits de les àrees de secció transversal dels cables, el rendiment d'aïllament, entre d'altres.
El dispositiu de protecció és la important garantia de seguretat en el sistema de generació d'energia fotovoltaica distribuïda. Quan el sistema falla, tallarà l'alimentació a temps per evitar l'expansió de l'accident. Els dispositius de protecció inclouen disjuntors, fusibles, protectors de fuites, etc., que s'han de configurar raonablement segons la capacitat i els requisits del sistema durant la selecció i instal·lació. Disseny del sistema de seguiment
El sistema de monitorització és una part important del sistema de generació d'energia fotovoltaica distribuïda, que pot controlar l'estat de funcionament del sistema en temps real, inclosa la generació d'energia dels panells solars, la potència de la bateria, la potència de sortida de l'inversor, etc. Mitjançant el sistema de monitorització, els usuaris poden entendre el funcionament del sistema de manera oportuna, trobar problemes i tractar-los de manera oportuna.
Cal tenir en compte l'escala i els requisits del sistema, triar l'equip i el programari de control adequats i fer una instal·lació i posada en marxa raonables. En tercer lloc, el resum L'emmagatzematge d'energia fotovoltaica distribuïda no està necessàriament connectat a la xarxa, sinó que també pot estar fora de la xarxa. Els sistemes fora de xarxa són aplicables a aquelles zones que no es poden connectar a la xarxa o per a les quals la xarxa no és estable, amb els avantatges d'independència i fiabilitat, però el cost és relativament elevat. Un sistema connectat a la xarxa pot utilitzar tota l'estabilitat i la fiabilitat de la xarxa mentre ven l'excés d'energia a la xarxa per obtenir algun benefici econòmic.

Durant la implantació del disseny elèctric en un sistema de generació d'energia fotovoltaica distribuïda, s'han de tenir en compte: la selecció i la disposició del panell solar, la selecció i el càlcul de la capacitat de la bateria, la selecció del controlador i l'inversor, el disseny de cablejat elèctric i dispositiu de protecció, disseny del sistema de monitorització, entre altres aspectes. Només un disseny elèctric racional pot garantir que els sistemes de generació d'energia fotovoltaica distribuïda funcionin de manera segura, fiable i amb alta eficiència.
Juntament amb l'avenç tecnològic continu i la reducció de costos, en el futur, els sistemes d'emmagatzematge d'energia fotovoltaica distribuïts tindran un paper més important. Els sistemes de generació d'energia fotovoltaica distribuïda ens proporcionaran una font d'energia més neta i fiable, ja sigui en xarxa o fora de xarxa.