Solarni PV i dizelski hibridni sustav

Hibridni sustav PV-dizel integracija je fotonaponskog sustava s dizelskim generatorom za opskrbu tereta. Svrha ove tehnologije je pružanje električne energije kupcima na 24 sata, ali optimalno smanjenje radnog vremena dizelskog generatora. Sustavi se sastoje od PV nizova, dizelskog generatora, baterija i pretvarača. Osnovni rad kontrolira se poznavanjem stanja tereta i akumulatora.

Za primjenu ove tehnologije potrebni su neki preduvjeti kao što je otvoreno zemljište dovoljno za smještanje fotonaponskih polja i baterija kao skladišta energije te dostupnost dobrog stanja dizelskog generatora s automatskim uključivanjem / isključivanjem. Međutim; većina postojećeg dizela stara je i nema dovoljno prostora za PV-nizove koji su blizu dizelskog generatora. Dakle, to mora biti rješenje koje bi se hibridna tehnologija mogla prilagoditi tim stvarnim situacijama.

Hibridni sustav PV-Diesel mora biti dovršen s upravljačkim sustavom s mogućnostima pokretanja cijele komponente u određenim uvjetima. Izvori energije iz fotonaponskih polja i dizelskog generatora moraju biti optimalni za opskrbu dnevnom energijom opterećenja. Blok dijagram prikazan je uslika 1, a osnovni rad mogao se vidjeti uslika 2.

Osnovni rad fotonaponskog hibridnog sustava mogao bi se podijeliti u 3 stanja opterećenja, a to su malo opterećenje, srednje opterećenje i vršno opterećenje.

U uvjetima niskog opterećenja dizel generator je isključen, a energija opterećenja koju PV energija isporučuje kroz pretvarač. Dizelski generator će raditi s optimalnim opterećenjem za punjenje tereta, a bateriju će napuniti ako u srednjem opterećenju bude viška energije. U uvjetima vršnog opterećenja dizel generator radi pri optimalnom opterećenju paralelno s pretvaračem. Pretvarač pretvara istosmjernu energiju iz baterije u izmjeničnu.

Potpune informacije o stanju gradilišta obvezne su za projektiranje i primjenu hibridnog sustava PV-dizel.

Potrebne informacije su dostupnost i mjesto otvorenog prostora za PV nizove, dnevni profil opterećenja, koliki je i koliki je kapacitet, postoji li automatsko pokretanje / zaustavljanje u postojećem dizelskom generatoru. Dizajn PV-dizelskog hibridnog sustava temeljit će se na gore navedenim informacijama.

Međutim, obično se upravljačka jedinica hibridnog sustava PV-dizel postavlja potpuno automatski, međutim; većina dizelskog generatora na mjestu nema automatsku kontrolu pokretanja / zaustavljanja. Dakle, operator mora pokrenuti dizel generator kada se upravljačka jedinica aktivira i dati znak operateru da pokrene dizel generator

Potpuno automatski način rada s rukovateljem mora pokrenuti dizelski generator promatrajući znak s kontrole previše je rizičan, jer kada dizelski generator mora startati usred noći, a operater nije svjestan, tada će se sustav isključiti isključiti.

Karakteristične performanse pokazuju da se opterećenje izravno napaja fotonaponskim nizom tijekom dobrog sunčevog zračenja, a višak energije odlazi u bateriju koja će se koristiti za opterećenje noću ili pri slabom dolaznom sunčevom zračenju.

Kada je opterećenje na mjestu premašilo zadanu razinu ili tijekom slabog sunčevog zračenja, dizelski generator će se pokrenuti i dovesti u pogon paralelno s pretvaračem za napajanje tereta i / ili punjenje baterija

Potpuno automatski način rada ne može se optimalno izvesti ako dizelski generator nije dovršen s automatskom regulacijom pokretanja / zaustavljanja, jer rukovatelj mora uključiti i isključiti dizelski generator kada to zatraži upravljački sustav. Ponekad operater ne uključi ili isključi dizelski generator i to će uzrokovati isključivanje cijelog sustava. Da bi se izbjegao ovaj problem, upravljačka jedinica mora imati način rada izvora rada, što znači da pogon dizelskog generatora ovisi o operateru. Operater bi trebao upravljati dizelskim generatorom prema rasporedu,tijekom sinhronizacije između generatora i dizelskog generatora kojim još uvijek upravlja upravljačka jedinica.

Druga opcija je ručni način rada. Ovaj način mora biti dostupan zbog stvarnih činjenica da toliko postojećih dizel elektrana nema automatsku kontrolu pokretanja / zaustavljanja

Korištenjem ovog ručnog načina rada može se postaviti, ovisi o načinu rada koji odlučuje planer sustava.

Većina stvarnih uvjeta na web mjestima nije podržana hibridnom tehnologijom. Primjerice, postojeći dizelski generator nema automatsku kontrolu pokretanja / zaustavljanja i nema raspoloživog otvorenog prostora u blizini dizelskog generatora u koji bi trebali biti ugrađeni PV nizovi.

Operativni sustav u potpuno automatskom načinu rada bez automatske kontrole pokretanja / zaustavljanja na postojećem dizelu neće raditi optimalno, jer će se sustav isključiti kad operater ne uključi dizel generator. Bilo bi bolje da sustav radi u poluautomatskom načinu rada / izvođenju, što znači da bi dizelski generator trebao pokrenuti ili zaustaviti operator kao njihov raspored dok sinkronizacijom između pretvarača i dizelskog generatora još uvijek upravlja upravljačka jedinica.

Drugi problem na mjestu pojavljuje se kada nema otvorenog prostora za PV nizove u blizini dizelskog generatora, tada se PV nizovi moraju nalaziti daleko od dizelskog generatora. Što znači da mu je potreban kabel za povezivanje PV nizova i upravljačke jedinice koja se nalazi na mjestu gdje se nalazi dizel generator. U tom bi se stanju to moglo učiniti u načinu rada izvora rada, ali podjelu opterećenja između pretvarača i dizelskog generatora izvršit će operater i neće doći do zastoja kada dizelski generator preuzme opterećenje.

Opcije ručnog načina rada koriste se kada postoji problem s pretvaračem i ako sustav radi samo s dizelom ili za vrijeme vršnog opterećenja i kada je baterija na niskom nivou.

Da bi se prilagodila stvarnim uvjetima na lokaciji, tehnologija PV-dizelskog hibridnog sustava mora biti upotpunjena s nekoliko neobaveznih načina kako bi se predvidjeli različiti uvjeti od jednog do drugog mjesta.