Слънчева PV и дизелова хибридна система

Хибридната система PV-дизел представлява интеграция на фотоволтаична система с дизелов генератор за захранване на товара. Целта на тази технология е осигуряване на електричество за 24 часа на клиентите, но оптимално намаляване на работните часове на дизеловия генератор. Системите се състоят от PV решетки, дизелов генератор, батерии и инвертор. Основната операция се контролира, като се знае състоянието на товара и батерията.

Прилагането на тази технология се нуждае от някои предпоставки, като например откритата земя, достатъчна за разполагане на фотоволтаичните решетки и батерии като акумулатор на енергия, и наличието на добро състояние на дизеловия генератор с автоматично стартиране / спиране. Въпреки това; по-голямата част от съществуващия дизел е стар и няма достатъчно място за PV масиви, което е близо до дизеловия генератор. Така че трябва да бъде решение, което хибридната технология да може да адаптира към тези реални ситуации.

Хибридната система PV-Diesel трябва да бъде окомплектована със системата за управление с възможности за работа на целия компонент при определени условия. Източниците на енергия от фотоволтаични решетки и дизелов генератор трябва да бъдат оптимални, за да доставят ежедневната енергия на натоварване. Блоковата схема е показана наФигура 1, а основната операция може да се види вфигура 2.

Основната работа на фотоволтаичната хибридна система може да бъде разделена на 3 условия на натоварване, които са ниско натоварване, средно натоварване и пиково натоварване.

При условия на ниско натоварване дизеловият генератор е изключен и енергията на натоварване се доставя от PV енергия през инвертора. Дизеловият генератор ще работи при оптимално натоварване, за да захранва товара и ще зарежда батерията, ако има излишна енергия при средно натоварване. При състояние на пиково натоварване дизеловият генератор работи при оптимално натоварване паралелно с инвертора. Инверторът преобразува постояннотоковото захранване от батерията в променливотоково.

Пълната информация за състоянието на площадката е задължителна при проектирането и внедряването на хибридната система PV-дизел.

Необходимата информация са наличността и местоположението на отворено пространство за PV масиви, дневният профил на натоварване, колко и какъв е капацитетът, има ли автоматично стартиране / спиране в съществуващия дизелов генератор. Дизайнът на PV-дизеловата хибридна система ще се основава на горната информация.

Обикновено блокът за управление на PV-дизелова хибридна система е настроен с напълно автоматичен, обаче; по-голямата част от дизеловия генератор на място няма автоматичен старт / стоп контрол. Така че операторът трябва да стартира дизеловия генератор, когато управляващият блок задейства и да даде знак на оператора да пусне дизеловия генератор

Напълно автоматичният режим с оператора трябва да стартира дизеловия генератор, като гледа знака от контрола, е твърде рискован, защото когато дизеловият генератор трябва да стартира посред нощ и операторът не е наясно, тогава системата ще се изключи изключен.

Характерните характеристики показват, че натоварването се подава директно от фотоволтаична решетка по време на добро слънчево лъчение и излишната енергия отива към батерията, която ще се използва за товара през нощта или при ниско входящо слънчево лъчение.

Когато натоварването на площадката достигне по-високо от предварително зададеното ниво или по време на слаба слънчева радиация, дизеловият генератор ще бъде пуснат и включен в паралел с инвертора за захранване на товара и / или зареждане на батериите

Напълно автоматичният режим не може да се изпълни оптимално, ако дизеловият генератор не е завършен с автоматичното управление на старт / стоп, тъй като операторът трябва да включва и изключва дизеловия генератор, когато системата за управление поиска това. Понякога операторът не включва или изключва дизеловия генератор и това ще доведе до спиране на цялата система. За да се избегне този проблем, управляващият блок трябва да има режим на източници на работа, което е работата на дизеловия генератор, зависи от оператора. Операторът трябва да управлява дизеловия генератор по график,при синхронизация между инвертора и дизелов генератор, все още управляван от контролния блок.

Другата опция е ръчният режим. Този режим трябва да е достъпен поради реалните факти, че толкова много съществуващи дизелови електроцентрали нямат автоматично управление на старт / стоп

Чрез използването на този ръчен режим може да се настрои в зависимост от модела на работа, който се решава от системния плановик.

Повечето реални условия на сайтовете не се поддържат от хибридна технология. Например, че съществуващият дизелов генератор не е снабден с автоматично управление на старт / стоп и няма свободно пространство в близост до дизеловия генератор, където трябва да бъдат инсталирани PV масиви.

Операционната система в напълно автоматичен режим без автоматично управление на старт / стоп на съществуващия дизел няма да работи оптимално, тъй като системата ще се изключи, когато операторът не включи дизеловия генератор. По-добре би било системата да работи в полуавтоматичен режим / режим на работа на източника, което означава, че дизеловият генератор трябва да бъде стартиран или спрян от оператора по график, докато синхронизацията между инвертора и дизеловия генератор все още се контролира от контролния блок.

Другият проблем на място се появява, когато няма свободно пространство за PV решетките в близост до дизеловия генератор, тогава PV матриците трябва да бъдат разположени далеч от дизеловия генератор. Което означава, че се нуждае от кабел за свързване на PV решетките и контролния блок, който се намира там, където се намира дизеловият генератор. За това състояние това може да се направи в режим на източник на работа, но разпределението на товара между инвертора и дизеловия генератор ще бъде извършено от оператора и няма да има затъмнение, когато дизеловият генератор поеме товара.

Опциите за ръчен режим се използват, когато има проблем в инвертора и системата работи само с дизел, или по време на пиково натоварване и батерията е в ниско ниво.

За да се адаптира към реалните условия на площадката, технологията на PV-дизеловата хибридна система трябва да бъде допълнена с няколко незадължителни режима, за да се предвидят различни условия от една до друга площадка.