| A napelemes rendszerek fajtái napelemek szigetüzemben és a napelemes hálózatra tápláló üzem sajátosságai előnyei és eltérései |
 |
 |
 |
| Írta: Napelemcentrum |
| 2010 január 04., hétfő 20:24 |
|
A napelemeket jellemzően nem önállóan, hanem valamilyen napelemes rendszer kialakításával használjuk. A napelemes rendszerek jellege a felhasználás helyszínének adottságai szerint lehetnek autonóm, más néven szigetüzemű vagy hálózatcsatolt, azaz hálózatra tápláló módon kialakítottak. Az eltérés leginkább abból adódik, hogy az autonóm rendszereknél az energia tárolását is meg kell oldani a helyszínen. Ez úgy történik, hogy a napelemek egy töltésszabályozó eszközön keresztül az akkumulátorokba (akkumulátorbank) táplálják a villamos energiát. A tárolt energiát az akkumulátorok kapcsolásától függően 12, 24, 24 stb. Volt feszültségszinten is hasznosíthatjuk az egyenáramú fogyasztókhoz vagy átalakító eszköz, inverter alkalmazásával váltóáramú 230 V-os feszültségre alakíthatjuk. Ebben a formában a villamos áram alkalmas a szokásos háztartási berendezések üzemeltetésére. Az autonóm rendszereket leginkább ott érdemes alkalmazni, ahol a villamos hálózat messze van a fogyasztás helyétől és a hálózat bevezetése túlságosan költséges vagy valamilyen fizikai korlát miatt nem lehetséges. Az autonóm rendszereknél az energia folyamatos biztosításához egyensúlyi állapotot szükséges létrehozni a beérkező energia (nap-szél, stb.) megjelenési ideje, mint input és a fogyasztási igények ellátása, mint output között. Mivel az egyes évszakok vagy napszakok szerint az input energia megjelenése eltérő lehet, így az energiatárolásnál mindezt figyelembe kell venni. Egyszerű megoldás lehet az energiatároló kapacitás, akkumulátorok mennyiségének olyan mértékű megnövelése, amely néhány napon keresztül tartó input energia hiány esetén is fedezi az energiaigényt. Ez a kalkuláció egy összetett energetikai tervezés eredményeként lehet megfelelő, mivel nagyon sok körülményt kell figyelembe venni és nem nélkülözhetőek a tapasztalatok sem. Az energetikai tervezésnél a fogyasztói szokásokat és a használt berendezések adatait is kalkulálnia kell. A megfelelően kialakított autonóm rendszerek előnye, hogy függetlenek a hálózati szolgáltatásoktól, így energiaszámlát sem kell fizetni. E mellett az autonóm rendszerek kizárólag a megújuló energiákra építenek, amelyekre mindig lehet számítani, nincs szolgáltatási üzemszünet. Az ilyen típusú áramellátásnál akkor is van energia, ha máshol a hálózat-kimaradás zavarokat okoz. A másik jellegzetes napelemes energiaellátó rendszer típus az un. hálózatcsatolt napelemes rendszer. Ez utóbbi a napenergiát hasznosító áramellátó rendszer sajátossága, hogy a villamos energia tárolásához nem akkumulátorokat használ, hanem a villamos hálózat veszi át a tároló funkciót. Ennek kapcsán külön válik a napelemes energiatermelés és a fogyasztás. A családi házaknál általában a háztetőre helyezett napelemek egy speciális átalakító eszköz, hálózatra tápláló inverter segítségével az előállított áramot betáplálják a hálózatba. Az ilyen rendszer kialakítása után az áramszolgáltató lecseréli a fogyasztásmérőt (villanyórát) egy olyan típusúra, amely már nem csak a fogyasztást méri, hanem a napelemekkel megtermelt villamos energiát is. Ez az un. ad-vesz villanyóra tehát mindkét irányban képes forogni, így mindig abban az irányban számol, amerre az áram folyik. Amikor például kevesebb áramot használunk fel, mint a napelemek által termelt mennyiség, akkor a villanyóránk visszafelé fog forogni, így tartalékot képezve a későbbi fogyasztáshoz. Ez a fajta napelemes rendszer számos előnyt rejt magában. Egyik nagy előnye, hogy nem szükséges akkumulátorokat használni, amelyek drágák és időközönként cserére is szorulnának. Másik hatalmas előny abból származik, hogy úgy lehet megtervezni a napelemes rendszert, hogy egy éves fogyasztási igényt pontosan lefedjen a napelemek termelése. Ugyanis ilyen rendszereknél már nem jelent gondot az a jelenség, hogy a téli félévben kevesebb a napsütés, mivel a kialakítás olyan, hogy a nyári bőséges napsütésből adódó áramtermelés már az áramigény legnagyobb résztét megtermeli. Amikor tehát nyáron sokat süt a nap, akkor termeljük meg szinte az egész évi energiaigényt, ami a visszafelé forgó órában tartalékot képez ez egész év nagy részének szükségletére. Azt azonban tudni kell, hogy a hálózatra tápláló napelemes rendszerek kizárólag akkor tudnak működni, ha a hálózat is működik. Amikor a szolgáltató karbantartja a hálózatot, akkor a beépített inverterünknek érzékelni szükséges az áramkimaradást az esetleges áramütés elkerülése érdekében. Az ilyen típusú invertereket intelligens invertereknek nevezik és szigorú elvárásoknak kell megfelelniük. |