그리드 연결 태양 광 발전 시스템

대부분의 태양광 발전 시스템은 전기 회사가 공급하는 전력과 함께 작동하는 그리드 연결 시스템입니다. 격자 묶인 태양계에는 태양계에서 에너지의 과잉이 있을 때 격자에게서 힘을 받거나 실용적인 격자에 격자 질 교류 전원을 보낼 수 있는 특별한 변환장치가 있습니다.

그리드 묶여 태양 광 발전 시스템

또한,유틸리티 회사는 태양 광 농장에서 전력을 생산하고 직접 그리드에 전력을 보낼 수 있습니다.

주거와 작은 격자 묶인 태양광 발전 시스템

격자 묶인 태양광 발전 시스템은 배터리 백업의 유무에 관계없이 설치될 수 있습니다. 가장 간단한 그리드 연결 태양광 발전 시스템 배터리 백업을 사용 하지 않습니다 하지만 유틸리티 전원의 일부 부분을 보완 하는 방법을 제공 합니다. 이 시스템의 주요 구성 요소는 태양광 모듈 및 인버터.

주거 그리드 연결 태양 광 발전 시스템(출처:위키 백과)

전압 한도를 초과하지 않으면 모듈은 인버터에 직렬로 연결되거나 별도의 결합기를 사용하여 다양한 모듈의 출력을 병렬로 결합 할 수 있습니다.

인버터는 교류 차단기 박스에 직접 연결할 수 있는 특수형이어야 하므로,태양광 모듈의 직류를 그리드 호환 교류로 변환하고 유틸리티 사인파의 위상과 일치해야 합니다.

또한 그리드가 다운되었을 때 태양광 발전 시스템(자동 전송 스위치 사용)을 분리할 수 있어야 합니다. 전송 스위치는 전류를 중단하지 않고 대체 전원 사이의 부하를 전환 할 수있는 자동 스위치입니다.

시리즈 태양광 모듈이 있는 그리드 연결 태양광 시스템의 기본 블록 다이어그램이 그림 1 에 나와 있습니다.

배터리 백업 시스템에 비해 이와 같은 배터리가 없는 시스템은 비용이 적게 들고 설치가 쉽고 유지 보수가 거의 필요 없습니다. 그것에는 가정 또는 사업을 위해 필요로 한 힘의 모두를 공급해야것을 하지 않기의 이점이 있는다;그것은 힘의 어떤 조각을 상쇄하,공용품이 효과를 만들는 있을 수 있는다.

대부분의 도시 지역에서와 같이 그리드가 신뢰할 수 있다면 배터리가없는 시스템은 소비 된 1 달러당 최고의 성능을 제공합니다.

많은 상업용 사무실 건물,상점 및 산업용 건물의 경우 배터리가없는 시스템이 합리적입니다. 이러한 유형의 건물은 일반적으로 태양 자원을 사용할 수있는 시간에 해당하는 낮 시간 동안 점유됩니다.

일반적으로,모듈은 건물의 지붕이나 주차 구조물에 설치될 수 있으므로,토지는 어레이에 희생되지 않는다. 이 시스템은 초과 전력이 유틸리티에 다시 판매되도록 설정할 수 있습니다,주말 또는 휴일 사용하지 않는 용량에 대한 우려를 완화.

그림 1 단순화된 무전지 그리드 연결 태양광 발전 시스템

무전지 그리드 연결 태양광 발전 시스템

무전지 그리드 연결 태양광 발전 시스템

무전지 그리드 연결 태양광 발전 시스템

무전지 그리드 연결 태양광 발전 시스템

무전지 그리드 연결 태양광 발전 시스템

표준 1741 은 유틸리티 양방향(그리드 연결)전력 시스템 및 비 그리드 연결 시스템에 대한 인버터,변환기,충전 컨트롤러 및 상호 연결 시스템 장비에 대한 요구 사항을 나열합니다.

태양광 모듈 및 정션 박스,케이블,커넥터,배터리 및 마운팅 시스템에 대 한 다른 표준 작성 됩니다. 예를 들어,UL 표준 1703 지정 표준에 대한 PV 시스템이 최대 1,000V.

회사를 받는 UL 인증을 허용하시는 UL 표시에서 제품(s).

배터리 백업을 갖춘 주거용 및 소형 그리드 연결 태양 광 시스템

배터리 백업을 갖춘 그리드 연결 태양 광 시스템은 그리드가 다운 될 때마다 전원을 계속 공급할 수 있습니다. 이 시스템은 정전 발생시 백업 전원으로 원활하게 전환 할 수 있습니다. 동시에,그것은 격자에서 체계를 차단합니다 그래서 격자가 아래로 있을 때 힘을 밖으로 보내지 않습니다.

백업 로드

전체 배터리 백업 기능을 갖춘 소형 시스템은 배터리가 없는 시스템보다 훨씬 비쌉니다.

비용을 절감하는 한 가지 방법은 시스템을 백업 부하와 비 백업 부하로 분할하여 필요한 배터리 수를 줄이고 초기 비용을 절약하며 유지 보수 및 공간 요구 사항을 줄이는 것입니다.

이 옵션을 사용하려면 서비스 패널의 배선을 변경하고 백업된 패널과 별도로 전용 패널에 백업되지 않은 로드를 배치해야 합니다. 본질적으로,이 옵션은 두 개의 시스템을 갖는 것과 동일하지만 패널을 재배 선하는 것은 완전히 백업 된 시스템보다 저렴한 옵션 일 수 있습니다.

백업 부하와 비 백업 부하가 있는 시스템이 그림 2 의 블록 다이어그램에 나와 있습니다. 패널은 결합기 상자에가는 표시됩니다,하지만 시리즈 배열은 모듈을 연결하기위한 또 다른 옵션입니다.

결합기 상자는 다수 태양 전지판의 산출을 1 개의 직류 산출으로 결합하기를 위한 전기 연결 상자입니다.

그림 2 교류 부하의 일부에 대한 단순화 된 배터리 백업 시스템

시스템이 그리드 대화 형 모드 일 때 인버터는 소스에서 에너지를 받아 백업 부하에 보냅니다. 주요 짐은 격자에서 직접 강화됩니다.

태양광 모듈에서 백업 부하에 필요한 것 보다 더 많은 에너지가 있는 경우,초과분은 내부 전송 스위치를 통해 그리드에 투입되어 주택 소유자(순 계량)에 대한 크레딧이 됩니다.

그리드가 다운되거나 사양을 벗어나면 전송 스위치가 열리고 백업된 부하만 인버터로부터 전력을 받습니다. 주요 부하는 전적으로 그리드에 의존하므로 전원이 복원 될 때까지 꺼집니다.

인버터 사이징

부분적으로 백업된 시스템에 필요한 인버터 및 배터리 백업의 크기는 백업된 시스템에 가해질 부하를 분석해야 합니다.

백업 부하에 대한 전력 요구량을 추정하기 위해 각 부하에 대한 전력을 스프레드시트에 요약할 수 있습니다. 모터는 달리기 도중 보다는 시작 도중 힘을 더 필요로 합니다,그래서 체계는 힘 시작에 근거를 둔 치수가 재져야 합니다. 이 분석 결과에서 다양한 옵션을 포함한 인버터를 선택할 수 있습니다. 1 개의 선택권은 겹쳐 쌓일 수 있는 변환장치를 사용하기 위한 것이다.

스태킹이라는 용어는 분할 상 120/240 볼트 출력을 제공하기 위해 두 개의 인버터를 연결하는 것을 의미합니다. 일부 인버터에서 사용할 수있는 또 다른 옵션은 백업 엔진 발전기 입력을 제공하는 것입니다.

태양광 시스템용 배터리 뱅크

배터리 뱅크는 필요한 자율성 일수에 따라 크기가 조정됩니다. 크기는 그리드가 다운 된 시간의 역사적 패턴을 기반으로 할 수 있습니다.

일반적으로 그리드를 백업하는 시스템은 그리드가 다운되었을 때만 순환되므로 크기 조정 고려 사항은 매일 순환하는 그리드가 없는 시스템과 다릅니다.

80%의 배출 깊이는 드물게 순환되는 시스템에 적합하며 자율성의 일수는 기상 패턴이 아닌 그리드 성능을 기반으로합니다.

자주 순환한다는 것은 밀폐된 배터리가 범람된 유형보다 유지 보수가 덜 필요하기 때문에 백업 시스템에 적합한 선택이라는 것을 의미합니다.

밀폐형 배터리의 단점은 침수형보다 더 비싸고 수명이 짧다는 것이다.

배터리 백업 시스템의 경우 충전 상태를 보고할 수 있는 배터리 미터가 유용합니다. 이 미터는 완전 충전의 전압,전류 및 백분율을 보여줍니다.

또 다른 옵션은 시스템의 성능을 모니터링하고 사용자에게 오류 상태를 경고하는 파워 미터입니다.

연구에 따르면 모니터링 시스템은 에너지 보존을 장려하고 더 자세한 정보는 더 많은 보존을 유도합니다.

마이크로 인버터가 장착된 소형 태양광 발전 시스템

이전에 보여진 시스템은 직류를 중앙 인버터로 가져와 그 시점에서 교류로 변환합니다. 인기가 높아지고 있는 또 다른 옵션은 각 모듈에서 마이크로 인버터를 사용하는 것입니다.

마이크로 인버터는 단일 태양 광 모듈로 작동 할 수있는 크기의 직류-교류 변환기입니다. 따라서,모듈에 대한 최대 파워 포인트 추적 및 더 큰 효율,특히 출력을 감소시킨 단일 음영 모듈과 같은 상황을 제공 할 수 있습니다. 기본 시스템은 그림 3 에 나와 있습니다.

각 인버터는 시스템의 다른 마이크로 인버터와 동기화되는 그리드 호환 교류를 꺼냅니다. 마이크로 인버터는 분기 회로를 형성하기 위해 서로 병렬로 설치됩니다.

분기 회로는 종종 서브 패널에 결합됩니다. 모듈 또는 마이크로 인버터가 실패하면 다른 마이크로 인버터가 병렬로 연결되어 있고 하나의 오픈 소스가 다른 시스템의 작동에 영향을 미치지 않기 때문에 나머지 시스템은 계속 작동합니다(출력 감소).

결함이있는 모듈 또는 마이크로 인버터는 나머지 시스템을 오프라인으로 전환하지 않고 수리 할 수 있지만 결함이있는 모듈은 서비스를 위해 제거해야 할 수 있습니다.

일부 모듈에는 출력을 최적화하기 위해 내장 된 마이크로 인버터 및 회로가 장착되어 있습니다.

내장 마이크로 인버터는 태양 광 모듈에서 직류 회로에 액세스 할 수 없지만 직류 배선,커넥터,결합기 상자 등을 제거합니다. 이는 설치를 단순화하여 전체 시스템을 효율적이고 비용 효율적으로 만듭니다. 또한 고전압 직류 회로(600 볼트)를 제거하므로 마이크로 인버터 시스템은 중앙 인버터가있는 고전압 시스템보다 안전합니다.

그림 3 기본 마이크로 인버터 시스템. 각 모듈의 직류는 교류로 변환되어 시스템의 다른 마이크로 인버터에 연결됩니다.

상업 및 제도적 태양광 발전 시스템

상업 및 제도적 태양광 발전 시스템은 규모의 경제를 제공할 수 있으며 종종 야간에 상대적으로 낮은 전기 수요의 이점을 갖는다.

이러한 시스템의 대부분은 비즈니스,학교 또는 제조 시설과 같은 대규모 사용자의 전력 수요를 줄이기 위해 설계되었으므로 시스템은 그리드 연결 태양 광 시스템으로 설계되었습니다.

파랄론스 제도의 해양 보호구역에 설치된 태양광 발전 시스템과 같이 원격 응용 분야를 위한 오프그리드 시스템으로 설계된 시스템도있다.

해양 보호 구역은 이전에 전기 발전기를 가동하기 위해 디젤을 수입했습니다. 유틸리티 전력을 보충하는 것 외에도 상업 및 기관 시설에 대한 또 다른 응용 프로그램은 직원이나 대중이 사용할 수있는 태양열 연료 스테이션을 제공하는 것입니다.

태양 전지 패널은 주차 공간 위에 장착되어 있으며 전기 자동차에 충전 전력을 공급하여 사용 가능한 자원이 필요(전기 자동차 충전)에 매우 적합합니다. 그림 4 는 태양 광 연료 스테이션을 보여줍니다.

많은 지역 사회와 정부 기관은 전기 자동차의 사용을 장려하고 배출을 줄이기 위해 공공 주차 시설에서 이러한 방송국을 제공하고 있습니다.

그림 4 태양 연료 역. 이 연료 스테이션의 태양 광 모듈은 전기 자동차를 충전하는 데 사용됩니다.

유틸리티 그리드 연결 태양광 시스템

일부 지역에서는 유틸리티가 그리드에 전력을 공급하도록 설계된 대형 태양광 어레이를 구축했다. 유틸리티 태양광 발전 시스템을 구현 하기 위한 많은 다른 고려 사항 때문에 그들은 그것을 소비 하는 것 보다는 전력을 공급 하는.

유틸리티 회사가 태양 광 발전 추가를 고려할 때 시스템을 먼저 분석하고 모델링하여 효과,로드 밸런싱,장비 로딩 및 전력 품질 문제를 결정합니다.

새로운 송전 및 배전 시스템과 같은 전체 비용과 연료 비용 절감과 같은 기존 시설에 미치는 영향을 평가합니다.

경우에 따라 추가 부하를 처리하고 자본 비용을 줄이기 위해 특정 피더에 배치 된 더 작은 태양열 어레이를 사용하는 분산 시스템을 개발하는 것이 더 경제적 일 수 있습니다.

분산 시스템은 또한 송전선에서 소산되는 전력으로 인해 회선 관련 비용을 줄일 수 있습니다.

검토 질문

1. 그리드 연결 태양 광 인버터에 대한 요구 사항은 무엇입니까?
2. 백업되지 않은 그리드 연결 태양광 발전 시스템이 있는 두 가지 이유는 무엇입니까?
3. 그리드 연결 태양광 발전 시스템의 배터리 어레이 크기 조정은 그리드 프리 시스템의 배터리 어레이 크기 조정과 어떻게 다른가요?
4. 그리드 연결 태양광 발전 시스템에 지속적인 시스템 모니터링이 유용한 이유는 무엇입니까?
5. 주택 소유자가 고려할 필요가없는 태양 광 자원을 추가하기 위해 유틸리티가 고려해야 할 비용 요소는 무엇입니까?

답변:

1. 그리드 연결 태양 광 인버터는 유틸리티와 출력을 동기화하고 그리드가 다운되면 태양 광 시스템을 분리 할 수 있어야합니다.
2. (1)그리드 전력을 보완하고 언제든지 교체하지 않도록 설계된 시스템은 백업이 필요하지 않으므로 설치가 단순화됩니다. (2)배터리 백업은 비싸고 공간을 차지하며 정기적 인 유지 보수가 필요합니다.
3. 그리드 연결 태양광 발전 시스템에서 배터리는 중단 시에만 그리드를 교체해야 하므로 중단 가능성과 길이는 배터리 크기를 결정하는 핵심 요소입니다. 독립형 시스템에서 배터리 크기를 결정하는 핵심 요소는 위치의 날씨와 시스템이 최상의 상태로 작동하지 못하게하는 오랜 기간의 구름이나 비에 대한 전망입니다.
4. 시스템 모니터링은 시스템에 대한 기본 성능 데이터를 제공하고 시스템의 문제를 정확하게 파악할 수 있습니다.
5. 유틸리티가 고려해야 할 몇 가지 요소는 부하 분산,장비 적재,전력 품질 문제,새로운 송전 및 배전 시스템을 포함한 전체 비용 및 기타 여러 요인입니다.이 응용 프로그램은 안드로이드를위한 것입니다. 당신은 새로운 무료 안드로이드 게임 및 응용 프로그램을 찾을 수 있습니다.