باتری لیتیوم
باتری یو پی اس
باتری موتور سیکلت
آیا اینورتر هیبریدی بدون باتری هم کار میکند؟
اینورترهای هیبریدی خورشیدی فناوری نوین و راهحلی چند کاره در سیستمهای هیبریدی خورشیدی هستند که قابلیت سیستمهای برق خورشیدی متصل به شبکه و منفصل از شبکه را با هم ترکیب میکنند. در حالت معمول این اینورترها همراه باتری روی سیستم نصب میشوند تا کاربر مشکلی از نظر تامین برق حتی در شرایط قطعی شبکه سراسری یا روزها ابری متوالی و شب نداشته باشد. اما در برخی موارد خاص ممکن است اینورترهای هیبریدی بدون باتری هم نصب شوند. این کار نیاز به رعایت نکاتی دارد که در این مطلب به آن میپردازیم. بررسی نحوه کارکرد سیستم برق خورشیدی هیبریدی در حالت بدون باتری، مزیتهای استفاده از این نوع طراحی و کاربردهای آن از مهمترین بخشهای مورد بحث هستند.
نحوه کار اینورتر هیبریدی بدون باتری
اینورتر هیبریدی در حالت معمول خود برای کار کردن همراه باتری طراحی شده است. زیرا هدف اصلی از استفاده آن تامین مداوم و بدون قطعی برق در حالتهای پیشبینی نشده و شرایط آب و هوایی ناپایدار و نظارت هوشمندانه مصرف برق است. با این حال اینورتر هیبریدی را میتوانیم بدون باتری هم استفاده کنیم.
در این نوع طراحی، اینورتر ابتدا برق مورد نیاز مصرف کننده را از پنلهای خورشیدی تامین میکند و در روزهای ابری، شبها یا نیاز مازاد کاربر، با اتصال به شبکه برق سراسری انرژی الکتریکی تولیدی آن را به داخل ساختمان انتقال میدهد. در حقیقت اینورتر هیبریدی بدون باتری، سیستم خورشیدی را به یک سیستم متصل به شبکه تبدیل میکند. این حالت برای کاربرانی مناسب است که نیازی به برق پشتیبان هنگام قطعی شبکه سراسری ندارند و میخواهند هزینه کمتری برای خرید تجهیزات خورشیدی صرف کنند.
در حقیقت خرید سیستم هیبریدی بدون باتری با توجه به نیاز انرژی و بودجه در اختیار کاربر انجام میگیرد. سیستمهای خورشیدی طراحی شده بر این اساس برای مناطقی که شبکه برق سراسری قابل اعتماد و بدون قطعی دارند مناسب است. البته لازم است مصرف انرژی کاربر نیز در طول روز میزانی ثابت باشد تا در زمانی که نور خورشید به میزان کافی وجود دارد، برق مورد نیاز تامین شود. در این مسیر ارزیابی الگوی مصرف دورهای توسط متخصص، تعداد ساعات آفتابی منطقه و بررسی نیاز به برق پشتیبان معیار مناسبی برای انتخاب بهترین طراحی برای کاربر است.
نقش باتری در سیستمهای هیبریدی خورشیدی از دید فنی
باتری در سیستمهای هیبریدی خورشیدی چیز فراتر از یک سیستم ذخیره است. اگر بخواهیم از دید فنی به این موضوع نگاه کنیم، باتری سه نقش اصلی در این نوع طراحی دارد:
۱.ولتاژ باس DC را تثبیت میکند
هر بانک باتری لیتیوم-فسفات یک باس ۴۸ ولتی را در کل محدوده وضعیت شارژ کامل بین ۴۸ ولت و ۵۸/۴ ولت نگاه میدارد. وقتی تابش خورشید در عرض چند ثانیه به دلیل عبور ابر ۳۰ درصد کاهش مییابد، باتری بلافاصله کسری تولید برق را جبران میکند. همچنین زمانیکه یک دستگاه الکتریکی وارد جریان مصرف میشود، جهش ناگهانی جریان در مدار اتفاق میافتد. در این حالت باتری قبل از اینکه سیستم کنترل MPPT واکنش نشان دهد، این نوسان جریان را متعادل میکند. این کار در اصطلاح تخصصی بستن باس با امپدانس پایین نام دارد. در حقیقت باتری به نوسانات گذرای جریان سریعتر از هر حلقه کنترلی دیگر در سیستم خورشیدی واکنش نشان میدهد.
۲.در زمان قطعی برق منبع اصلی تولید جریان الکتریکی است
اینورتر هیبریدی از طریق باس DC موج سینوسی با ولتاژ ۲۳۰ ولت و فرکانس ۵۰ هرتز تولید می کند. بدون باتری هیچ جریان پایدار باس نیز وجود ندارد. بنابراین اینورتر بهصورت مستقل قادر به تامین جریان متناوب (AC) نیست. در حالت بدون باتری جریان انتقال یافته از شبکه سراسری برق بهعنوان منبع تغذیه وارد اینورتر میشود. به همین جهت اینورتر هیبریدی بدون باتری نیازمند حضور دائمی شبکه برق است.
۳. باتری امکان مدیریت هوشمند شارژ را فراهم میکند
در سیستمهای باتریدار، اینورتر به شکل مداوم از سیستم مدیریت باتری (BMS) سیگنال برای تنظیم ولتاژ و جریان میگیرد. اینکه چه ولتاژی به باتری بفرستد، چه مقدار جریان برای شارژ انتقال دهد یا اجازه دریافت چه مقدار جریان به مصرفکننده را بدهد. از آنجا که تجهیزات حساس الکتریکی داخل خانه برای کارکرد مناسب به ولتاژ پایدار و جریان سینوسی یکنواخت احتیاج دارند، این نوع مدیریت شارژ باتری مانع آسیب دیدن آنها در طولانیمدت میشود. ضمن اینکه نوسانات احتمالی برق شبکه یا برق تولید شده توسط پنل خورشیدی نیز کاملا مدیریت میشوند.
مزایا و چالشهای استفاده از سیستم هیبریدی خورشیدی بدون باتری
استفاده از سیستمهای هیبریدی خورشیدی بدون باتری مزیتها و چالشهایی دارد که توجه به آنها پایه اولیه انتخاب است. هر چند برای بسیاری از کاربران ممکن است فقط هزینه سرمایهگذاری اهمیت داشته باشد، اما برای تصمیم نهایی لازم است به موارد زیر توجه کنیم.
مزیتها
مهمترین مزیتهای موثر در تصمیمگیری برای خرید سیستمهای هیبریدی بدون باتری به شرح زیر است.
هزینه اولیه کمتر
نبود باتری بر حسب نوع آن تا حدود ۳۰ تا ۵۰ درصد هزینه کل خرید سیستم برق خورشیدی را کمتر میکند. موضوعی که برای برخی کاربران یکی از دلایل قانعکننده برای تصمیمگیری است.
نصب و نگهداری سادهتر
نصب اینورتر هیبریدی خورشیدی بدون باتری سادهتر است. زیرا نیازی به سیمکشی باتری، اتصال به شارژ کنترلر یا سیستمهای ایمنی اضافی نیست. در حقیقت استفاده از قطعات کمتر بهمعنی نصب سریع تر و پتانسیل کمتر برای خرابی است. همچنین باتری نیاز به نگهداری مداوم و تعویض دورهای دارد. استفاده از سیستمهای هیبریدی بدون باتری این چالش را برطرف میکند.
مصرف بهینه در طول روز
طراحی بدون باتری این امکان را فراهم میکند که سیستم خورشیدی در ساعات اوج تابش آفتاب حداکثر خروجی با کمترین اتلاف انرژی را تولید کند. زیرا انرژی خورشید به شکل مستقیم از پنل دریافت شده و برای تبدیل به اینورتر میرود. به این شکل افت انرژی مربوط به شارژ و دشارژ باتریها حذف میشود.
قابلیت مقیاسپذیری
در سیستمهای هیبریدی بدون باتری قابلیت تغییر و افزایش ظرفیت با توجه به نیاز و میزان مصرف را دارند. این انعطافپذیری امکان تصمیمگیری برای تغییر طراحی بدون هزینهکرد بسیار زیاد را فراهم میکند.
چالشها
مهمترین چالشهای استفاده از سیستمهای هیبریدی خورشیدی بدون باتری به شرح زیر است.
نداشتن برق در صورت قطعی برق شبکه
نقش باتری در سیستم خورشیدی ذخیرهسازی و پشتیبانی تامین برق در زمان قطعی برق شبکه است. بنابراین در زمانهایی که شرایط آب و هوایی ناپایدار مانند روزهای ابری طولانی مدت یا قطع برق در هنگام شب وجود داشته باشد، این سیستم قادر به تامین برق مورد نیاز نیست.
وابستگی به نور روز
این نوع طراحی فقط زمانی که نور خورشید وجود داشته باشد، برق تولید می كند. بنابراین در روزهای ابری خروجی پنلها بسیار محدود است و با الگوی مصرف کاربر همخوانی ندارد. در نتیجه قطعی برق اتفاق میافتد.
اتکای مداوم به شبکه برق
سیستمهای بدون باتری زمانی بهترین عملکرد خود را دارند که به یک شبکه برق پایدار دسترسی داشته باشند. این حالت تامین مداوم برق را به دسترس بودن برق شبکه سراسری وابسته میکند.
عدم امکان جابجایی بار یا کاهش تقاضای پیک مصرف
نقطه قوت سیستمهای هیبریدی باتریدار، امکان جابجایی پیک مصرف بر اساس نوع تجهیزات تامینکننده برق است. به این معنا که در زمانهای پیک مصرف برق که تعرفهها بیشتر است، اینورتر هیبریدی میتواند به منبع تغذیه باتری سوییچ کند. به این شکل هزینه قبض برق کاهش پیدا میکند. اما در سیستمهای بدون باتری این جابجایی بار امکانپذیر نیست.
کاربردهای اینورتر هیبریدی بدون باتری در سیستمهای برق خورشیدی
مهمترین سوالی که ممکن است برای کاربران پیش آید، انتخاب بهترین طراحی یا پیکربندی سیستم خورشیدی است. معمولا استفاده از حالت بدون باتری بیشتر در موارد زیر منطقی است.
نصب مرحلهای سیستم برق خورشیدی
برخی کاربران برای کاهش هزینه سرمایهگذاری اولیه و تهیه مرحلهای تجهیزات آن ممکن است ابتدا تصمیم به راهاندازی سیستم هیبریدی خورشیدی بدون باتری بگیرند. سپس با تامین بودجه بعد از گذشت چند ماه باتری را اضافه کنند. البته در طول دوره کارکرد بدون باتری، سیستم فقط متکی به برق تولیدی از پنلهای خورشیدی در طول روز و برق شبکه سراسری است. این پرداخت مرحلهای بهخصوص در سیستمهای هیبریدی خورشیدی مقیاس متوسط تا بزرگ بهصرفهتر است. با این حال لازم است برای اضافه کردن باتری یک بازه زمانی مشخص را در نظر بگیریم.
مصرف انرژی در طول روز
استفاده از سیستم بدون باتری برای کاربرانی که فقط نیاز به تامین برق در طول روز دارند، گزینه مناسبی است. بهعنوان مثال مدارس، مزارع، کارگاههای تولیدی یا غرفههای فروش میوه و ترهبار با شرط اطمینان از قطع نشدن برق در طول روز و داشتن ساعات آفتابی کافی میتوانند از این حالت برای تامین برق ساختمان یا محل کار خود استفاده کنند.
شرایط خاص هنگام نصب سیستم خورشیدی
برخی مواقع نصبکننده سیستم هیبریدی خورشیدی ممکن است هنگام آزمایش و راهاندازی اولیه تجهیزات مانند ردیاب MPPT یا سیستم مانیتورینگ باتری را از مدار خارج کند. این حالت معمولا برای مدت زمان مشخص برای تست سیستم و بهمدت چند ساعت در طول روز انجام شود.
جمعبندی
اینورترهای هیبریدی خورشیدی، بدون باتری هم کار میکنند. اما استفاده از این سیستم زمانی منطقی است که فقط بخواهیم در طول روز برق مورد نیاز را تامین کنیم و امکان دسترسی مداوم و پایدار به شبکه برق سراسری وجود داشته باشد. زیرا به دلیل نبود پشتیبان برای ذخیرهسازی انرژی تولیدی، امکان تامین برق مورد نیاز در صورت قطعی وجود ندارد. انتخاب بهترین پیکربندی برای سیستمهای هیبریدی خورشیدی بسته به نیاز و بودجه با مشاوره تخصصی بهترین نتیجه را خواهد داشت.
در این مسیر شرکت خورشید سان پارس آمادگی دارد ضمن همراهی فنی در انتخاب سیستم هیبریدی خورشیدی مناسب، با کیفیتترین تجهیزات مانند انواع پنل خورشیدی و اینورترهای هیبریدی را نیز در اختیار سرمایهگذاران و کاربران قرار دهد. شروع همراهی از طریق ارتباط با شماره تماس 02182808480 یا ارسال ایمیل در کوتاهترین زمان ممکن آغاز میشود.
شاید این موارد سوال شما هم باشد
موارد زیر متداولترین سوالات کاربران و سرمایه گذاران خرید اینورترهای هیبریدی خورشیدی است.
در زمان قطعی برق برای اینورتر هیبریدی بدون باتری چه اتفاقی میافتد؟
در این حالت چون سیستم پشتیبان وجود ندارد، خروجی اینورتر صفر است و در نتیجه امکان تامین برق برای مصرف کنندهها وجود ندارد.
آیا خرید اینورتر هیبریدی بدون باتری بهصرفه است؟
اینورتر هیبریدی بدون باتری در شرایط خاص مانند نصب مرحلهای و تامین برق در طول روز بهصرفه است.
آیا میتوانیم بعد از مدتی به سیستم هیبریدی خورشیدی، باتری اضافه کرد؟
بله. اینورترهای هیبریدی انعطافپذیریند و طوری طراحی شدهاند که امکان اضافه کردن باتری بعد از راهاندازی نیز وجود دارد.
مزیت استفاده از اینورتر خورشیدی هیبریدی بدون باتری چیست؟
کاهش هزینه اولیه خرید تجهیزات، تعمیر و نگهداری سادهتر و انعطافپذیری در اضافه کردن باتری بعد از راهاندازی سیستم از مزیتهای سیستمهای هیبریدی بدون باتری است.
مراجع
