Ηλιακό PV και υβριδικό σύστημα ντίζελ

Το υβριδικό σύστημα PV-diesel είναι η ολοκλήρωση του φωτοβολταϊκού συστήματος με τη γεννήτρια ντίζελ για την τροφοδοσία του φορτίου. Ο σκοπός αυτής της τεχνολογίας είναι η παροχή ηλεκτρικής ενέργειας για 24 ώρες στους πελάτες, αλλά η μείωση των ωρών λειτουργίας της γεννήτριας ντίζελ με τον βέλτιστο τρόπο. Τα συστήματα αποτελούνται από φωτοβολταϊκές συστοιχίες, γεννήτρια ντίζελ, μπαταρίες και μετατροπέα. Η βασική λειτουργία ελέγχεται γνωρίζοντας την κατάσταση του φορτίου και της μπαταρίας.

Η εφαρμογή αυτής της τεχνολογίας χρειάζεται ορισμένες προϋποθέσεις, όπως, η ανοιχτή γη αρκετά για να εντοπίσει τις φωτοβολταϊκές συστοιχίες και τις μπαταρίες ως ενεργειακή αποθήκευση και τη διαθεσιμότητα καλής κατάστασης της γεννήτριας ντίζελ με αυτόματη εκκίνηση / διακοπή. Ωστόσο; το μεγαλύτερο μέρος του υπάρχοντος ντίζελ είναι παλιό και δεν υπάρχει αρκετός χώρος για φωτοβολταϊκές συστοιχίες που είναι κοντά στη γεννήτρια ντίζελ. Επομένως, πρέπει να είναι μια λύση που η υβριδική τεχνολογία θα μπορούσε να προσαρμοστεί σε αυτές τις πραγματικές καταστάσεις.

Το υβριδικό σύστημα PV-Diesel πρέπει να ολοκληρωθεί με το σύστημα ελέγχου με τις δυνατότητες λειτουργίας ολόκληρου του εξαρτήματος σε ορισμένες συνθήκες. Οι πηγές ενέργειας από φωτοβολταϊκές συστοιχίες και γεννήτρια ντίζελ πρέπει να παρέχουν τη βέλτιστη παροχή της ημερήσιας ενέργειας φορτίου. Το διάγραμμα μπλοκ εμφανίζεται στοΦιγούρα 1, και η βασική λειτουργία θα μπορούσε να δει στοΣχήμα 2.

Η βασική λειτουργία του φωτοβολταϊκού υβριδικού συστήματος θα μπορούσε να χωριστεί σε 3 συνθήκες φορτίου, που είναι χαμηλό φορτίο, μεσαίο φορτίο και μέγιστο φορτίο.

Υπό συνθήκες χαμηλού φορτίου η γεννήτρια ντίζελ είναι απενεργοποιημένη και η ενέργεια φορτίου που παρέχεται από τη φωτοβολταϊκή ενέργεια μέσω του μετατροπέα. Η γεννήτρια ντίζελ θα λειτουργεί με τη βέλτιστη φόρτιση για να τροφοδοτήσει το φορτίο και θα φορτίσει την μπαταρία εάν υπάρχει υπερβολική ενέργεια σε μεσαίο φορτίο. Στην κορυφαία κατάσταση φόρτωσης η γεννήτρια ντίζελ λειτουργεί με βέλτιστη φόρτιση παράλληλα με τον μετατροπέα. Ο μετατροπέας μετατρέπει την ισχύ DC από την μπαταρία σε AC.

Οι πλήρεις πληροφορίες για την κατάσταση του χώρου είναι υποχρεωτικές για το σχεδιασμό και την εφαρμογή του υβριδικού συστήματος PV-diesel.

Οι απαιτούμενες πληροφορίες είναι η διαθεσιμότητα και η θέση του ανοιχτού χώρου για φωτοβολταϊκές συστοιχίες, το ημερήσιο προφίλ φορτίου, πόσα και ποια είναι η χωρητικότητα, υπάρχει αυτόματη εκκίνηση / διακοπή στην υπάρχουσα γεννήτρια ντίζελ. Ο σχεδιασμός του υβριδικού συστήματος PV-diesel θα βασίζεται στις παραπάνω πληροφορίες.

Συνήθως, η μονάδα ελέγχου του υβριδικού συστήματος PV-diesel ρυθμίζεται με πλήρως αυτόματο, ωστόσο. το μεγαλύτερο μέρος της γεννήτριας ντίζελ στην περιοχή δεν διαθέτει αυτόματο έλεγχο εκκίνησης / διακοπής. Έτσι, ο χειριστής πρέπει να ξεκινήσει τη γεννήτρια ντίζελ όταν ενεργοποιηθεί η μονάδα ελέγχου και να δώσει ένα σημάδι στον χειριστή να ξεκινήσει τη γεννήτρια ντίζελ

Η πλήρως αυτόματη λειτουργία με τον χειριστή πρέπει να ξεκινήσει τη γεννήτρια ντίζελ παρακολουθώντας το σήμα από τον έλεγχο είναι πολύ επικίνδυνο, επειδή όταν η γεννήτρια ντίζελ πρέπει να ξεκινήσει στη μέση της νύχτας και ο χειριστής δεν γνωρίζει, τότε το σύστημα θα κλείσει- μακριά από.

Η χαρακτηριστική απόδοση δείχνει ότι το φορτίο τροφοδοτείται απευθείας από φωτοβολταϊκή συστοιχία κατά τη διάρκεια μιας καλής ηλιακής ακτινοβολίας και η περίσσεια ενέργειας πηγαίνει στην μπαταρία που θα χρησιμοποιηθεί για το φορτίο τη νύχτα ή σε χαμηλή εισερχόμενη ηλιακή ακτινοβολία.

Όταν το φορτίο τοποθεσίας φτάσει σε υψηλότερο από το προκαθορισμένο επίπεδο ή κατά τη διάρκεια χαμηλής ηλιακής ακτινοβολίας, η γεννήτρια ντίζελ θα ξεκινήσει και θα τεθεί σε λειτουργία παράλληλα με τον μετατροπέα για να τροφοδοτήσει το φορτίο και / ή να φορτίσει τις μπαταρίες

Η πλήρως αυτόματη λειτουργία δεν μπορεί να λειτουργήσει βέλτιστα εάν η γεννήτρια ντίζελ δεν ολοκληρωθεί με τον αυτόματο έλεγχο εκκίνησης / διακοπής, επειδή ο χειριστής πρέπει να ενεργοποιήσει και να απενεργοποιήσει τη γεννήτρια ντίζελ όταν το σύστημα ελέγχου ζητήσει να το κάνει. Μερικές φορές ο χειριστής δεν ενεργοποιεί ή απενεργοποιεί τη γεννήτρια ντίζελ και θα προκαλέσει την απενεργοποίηση ολόκληρου του συστήματος. Για να αποφευχθεί αυτό το πρόβλημα, η μονάδα ελέγχου πρέπει να έχει τον τρόπο λειτουργίας πηγών λειτουργίας, η οποία είναι η λειτουργία της γεννήτριας ντίζελ εξαρτάται από τον χειριστή. Ο χειριστής πρέπει να λειτουργεί τη γεννήτρια ντίζελ σύμφωνα με ένα χρονοδιάγραμμα,ενώ ο συγχρονισμός μεταξύ του μετατροπέα και της γεννήτριας diesel εξακολουθεί να ελέγχεται από τη μονάδα ελέγχου.

Η άλλη επιλογή είναι η χειροκίνητη λειτουργία. Αυτή η λειτουργία πρέπει να είναι διαθέσιμη λόγω των πραγματικών γεγονότων ότι τόσες πολλές υπάρχουσες μονάδες ντίζελ δεν διαθέτουν τον αυτόματο έλεγχο εκκίνησης / διακοπής

Χρησιμοποιώντας αυτήν τη χειροκίνητη λειτουργία, θα μπορούσε να ρυθμιστεί εξαρτάται από το μοτίβο λειτουργίας που αποφασίζει ο αρμόδιος για το σχεδιασμό του συστήματος.

Οι περισσότερες από τις πραγματικές συνθήκες σε ιστότοπους δεν υποστηρίζονται από υβριδική τεχνολογία. Για παράδειγμα, ότι η υπάρχουσα γεννήτρια ντίζελ δεν διαθέτει αυτόματο έλεγχο εκκίνησης / διακοπής και δεν υπάρχει διαθέσιμος ανοιχτός χώρος κοντά στη γεννήτρια ντίζελ όπου θα πρέπει να εγκατασταθούν φωτοβολταϊκές συστοιχίες.

Το λειτουργικό σύστημα σε πλήρως αυτόματη λειτουργία χωρίς αυτόματο έλεγχο εκκίνησης / διακοπής στο υπάρχον ντίζελ δεν θα λειτουργεί βέλτιστα, επειδή το σύστημα θα τερματιστεί όταν ο χειριστής δεν ενεργοποιήσει τη γεννήτρια ντίζελ. Θα ήταν καλύτερο εάν το σύστημα λειτουργούσε σε λειτουργία ημιαυτόματης / πηγής λειτουργίας, πράγμα που σημαίνει ότι η γεννήτρια ντίζελ θα πρέπει να ξεκινήσει ή να σταματήσει από τον χειριστή ως το πρόγραμμά τους, ενώ ο συγχρονισμός μεταξύ μετατροπέα και γεννήτριας diesel εξακολουθεί να ελέγχεται από τη μονάδα ελέγχου.

Το άλλο πρόβλημα που εμφανίζεται στον ιστότοπο είναι όταν δεν υπάρχει ανοιχτός χώρος για τις φωτοβολταϊκές συστοιχίες κοντά στη γεννήτρια ντίζελ, τότε οι φωτοβολταϊκές συστοιχίες πρέπει να βρίσκονται μακριά από τη γεννήτρια ντίζελ. Αυτό σημαίνει ότι χρειάζεται καλώδιο για τη σύνδεση των φωτοβολταϊκών συστοιχιών και της μονάδας ελέγχου που βρίσκεται στο σημείο όπου πραγματοποιείται η γεννήτρια ντίζελ. Για αυτήν την κατάσταση θα μπορούσε να γίνει με λειτουργία πηγής λειτουργίας, αλλά η κατανομή φορτίου μεταξύ μετατροπέα και γεννήτριας ντίζελ θα γίνει από τον χειριστή και δεν θα υπάρχει διακοπή ρεύματος όταν η γεννήτρια ντίζελ αναλαμβάνει το φορτίο.

Οι επιλογές χειροκίνητης λειτουργίας χρησιμοποιούνται όταν υπάρχει πρόβλημα στον αντιστροφέα και το σύστημα λειτουργεί μόνο με ντίζελ ή όταν το φορτίο αιχμής και η μπαταρία βρίσκονται σε χαμηλό επίπεδο.

Για να προσαρμοστεί στις πραγματικές συνθήκες της τοποθεσίας, η τεχνολογία του υβριδικού συστήματος PV-diesel πρέπει να ολοκληρωθεί με αρκετές προαιρετικές λειτουργίες για την πρόβλεψη διαφορετικών συνθηκών από τη μία τοποθεσία στην άλλη.