Neovisni fotonaponski sustav proizvodnje električne energije relativan je u odnosu na sustav proizvodnje električne energije povezan s mrežom i pripada izoliranom sustavu proizvodnje električne energije. Izolirani sustav se uglavnom koristi u udaljenim područjima bez struje, a glavna svrha njegove izgradnje je rješavanje problema nedostatka električne energije. Na njegovu pouzdanost napajanja uvelike utječu čimbenici kao što su meteorološko okruženje i opterećenje, a stabilnost napajanja je relativno loša. U mnogim slučajevima potrebno je instalirati opremu za pohranu energije i upravljanje energijom.
Klasifikacija samostalnih fotonaponskih sustava za proizvodnju energije
Neovisni fotonaponski sustav za proizvodnju električne energije također se naziva off-grid fotonaponski sustav proizvodnje energije. Uglavnom se sastoji od komponenti solarnih ćelija, kontrolera i baterija. Za napajanje AC opterećenja potrebno je konfigurirati AC inverter. Nezavisni fotonaponski sustavi mogu se podijeliti u dvije kategorije: DC fotonaponski sustavi za proizvodnju energije i AC fotonaponski sustavi za proizvodnju energije.
1. DC fotonaponski sustav proizvodnje energije
1. DC fotonaponski sustav za proizvodnju energije bez baterije
Karakteristika DC fotonaponskog sustava za proizvodnju energije bez baterija je da je električno opterećenje istosmjerno opterećenje, ne postoji zahtjev za vrijeme korištenja opterećenja, a opterećenje se uglavnom koristi tijekom dana. Solarna ćelija je izravno spojena na električno opterećenje. Kada ima sunčeve svjetlosti, proizvodi električnu energiju za rad tereta, a kada nema sunčeve svjetlosti, prestaje raditi. Sustav ne zahtijeva korištenje kontrolera i nema uređaja za pohranu baterije. Prednost DC fotonaponskog sustava za proizvodnju električne energije bez baterija je u tome što se eliminiraju gubici uzrokovani prolaskom energije kroz kontroler te pohranjivanjem i oslobađanjem baterije, te je poboljšana učinkovitost korištenja solarne energije. Najtipičnija primjena ovakvog sustava je solarna fotonaponska pumpa za vodu.
2. DC fotonaponski sustav za proizvodnju energije s baterijom
DC fotonaponski sustav za proizvodnju energije s baterijom sastoji se od solarne ćelije, kontrolera punjenja i pražnjenja, baterije i istosmjernog opterećenja. Kada ima sunčeve svjetlosti, solarna ćelija pretvara svjetlosnu energiju u električnu energiju koju koristi opterećenje, a u isto vrijeme pohranjuje električnu energiju u bateriju. Noću ili u oblačnim i kišnim danima baterija napaja opterećenje. Ovaj sustav ima široku primjenu, u rasponu od solarnih svjetala za travnjake i vrtnih svjetala, do baznih stanica mobilne komunikacije, mikrovalnih prijenosnih stanica daleko od električne mreže i ruralnog napajanja u udaljenim područjima. Kada su kapacitet sustava i snaga opterećenja veliki, potrebni su nizovi solarnih ćelija i baterija.
2. AC fotonaponski sustav proizvodnje energije
1. AC i AC i DC hibridni fotonaponski sustavi za proizvodnju energije
U usporedbi s istosmjernim fotonaponskim sustavom za proizvodnju energije, AC fotonaponski sustav za proizvodnju električne energije ima dodatni AC inverter, koji se koristi za pretvaranje istosmjerne energije u izmjeničnu snagu i osiguravanje napajanja za AC opterećenje. AC i DC hibridni fotonaponski sustav za proizvodnju energije može opskrbljivati napajanje i za istosmjerna i izmjenična opterećenja.
2. Mrežni komplementarni fotonaponski sustav proizvodnje energije
Komercijalni sustav komplementarne fotonaponske proizvodnje energije uglavnom se temelji na solarnoj fotonaponskoj proizvodnji energije u neovisnom fotonaponskom sustavu za proizvodnju energije, dopunjen običnom dodatnom električnom energijom izmjenične struje od 220 V. Na taj način, kapacitet solarnih ćelija i baterija za pohranu u fotonaponskom sustavu za proizvodnju energije može se projektirati tako da bude manji. Uglavnom, kada je dan sunčan, električna energija proizvedena sunčevom energijom koristi se istog dana, a kada je kiša, električna energija se koristi za dopunu. Većina područja u mojoj zemlji ima više od 2/3 sunčanog vremena već dugi niz godina. Ovaj oblik ne samo da smanjuje jednokratno ulaganje u solarne fotonaponske sustave za proizvodnju energije, već ima i značajne učinke uštede energije i smanjenja emisija. To je proces promocije i popularizacije solarne fotonaponske proizvodnje u ovoj fazi. Sjajan način za prekomjerni seks.
Primjena neovisnog fotonaponskog sustava proizvodnje energije
Nezavisne fotonaponske elektrane nazivaju se i izolirane fotonaponske elektrane. Samostalne fotonaponske elektrane pogodne su za izgradnju samostalnih fotonaponskih elektrana u selima, gradovima i otocima s relativno dobrim svjetlosnim uvjetima i relativno velikim opterećenjem, te u nemoćnim područjima Hana gdje su korisnici relativno koncentrirani unutar nekoliko kilometara. Kapacitet fotonaponskih elektrana kreće se od nekoliko kilovata do nekoliko desetaka kilovata. Elektrana se sastoji od fotonaponskih panela, baterija i pretvarača, generatora energije, sustava za distribuciju i prijenos energije. Sustav za proizvodnju električne energije dovršava punjenje baterije danju, a istovremeno napaja fotonaponsku pumpu za vodu, strojeve za obradu itd., obavlja crpljenje vode, skladištenje i obradu vode, te dovršava kontrolu pražnjenja pretvarača baterija noću kako bi se ostvarilo napajanje za opterećenje. Prilikom projektiranja neovisne elektrane, razmatranje racionalne uporabe baterije je vrlo važan dio, posebno za dinamičko opterećenje tipa motora koje koristi električnu energiju noću ili ima visok omjer potrošnje električne energije.