ما هي أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية المحددة؟

يمكن تقسيم أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية إلى أنظمة توليد طاقة كهروضوئية مستقلة، وأنظمة توليد طاقة كهروضوئية متصلة بالشبكة، وأنظمة توليد طاقة كهروضوئية موزعة.

1) التوليد الكهروضوئي المستقل، ويُعرف أيضًا بالتوليد الكهروضوئي خارج الشبكة، يتكون أساسًا من الألواح الشمسية ووحدات التحكم والبطاريات. إذا كان من الضروري تزويد الأحمال التيار المتردد بالطاقة، فسيكون هناك أيضًا حاجة إلى محول تيار متردد. وتتضمن محطات التوليد الكهروضوئية المستقلة أنظمة توليد طاقة كهروضوئية متنوعة يمكن أن تعمل بشكل مستقل مع البطاريات، مثل أنظمة إمدادات الطاقة للقرى النائية وأنظمة الطاقة المنزلية الشمسية وأنظمة الطاقة الخاصة بإشارات الاتصالات وأنظمة الحماية الكاثودية وأنوار الشوارع الشمسية.
2) تشير توليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة إلى تحويل التيار المستمر الناتج عن الألواح الشمسية إلى تيار متردد يتوافق مع متطلبات الشبكة الكهربائية العامة باستخدام محولات متصلة بالشبكة، ثم يتم الاتصال المباشر بالشبكة الكهربائية العامة.

يمكن تقسيم أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة إلى أنظمة ذات بطاريات وأنظمة بدون بطاريات. توفر الأنظمة المتصلة بالشبكة مع البطاريات قابلية التحكم ويمكن ربطها أو فصلها عن الشبكة حسب الحاجة، كما تعمل أيضًا كمصدر للطاقة الاحتياطية وتستطيع توفير الطاقة الطارئة عند انقطاع الشبكة. وعادةً ما يتم تركيب هذه الأنظمة في المباني السكنية. أما الأنظمة المتصلة بالشبكة بدون بطاريات فلا تمتلك قابلية التحكم أو وظيفة الطاقة الاحتياطية، وعادةً ما تُركب في الأنظمة الأكبر.

تشمل توليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة محطات توليد الطاقة الكهروضوئية المركزية على نطاق واسع، وهي عادةً محطات تابعة على المستوى الوطني. والميزة الأساسية هي نقل الكهرباء المولدة مباشرة إلى الشبكة لتنفيذ التوزيع المركزي للمستخدمين. ومع ذلك، تتطلب هذه المحطات استثمارات كبيرة، وفترات بناء طويلة، وتحتل مساحات كبيرة من الأراضي، لذلك لم تتطور بشكل كبير. من ناحية أخرى، أصبحت أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية الصغيرة الموزعة المتصلة بالشبكة، وخاصة الأنظمة المتكاملة مع المباني الكهروضوئية، السائدة في توليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة، وذلك بفضل مزاياها مثل الاستثمارات الصغيرة، وسرعة الإنشاء، وقلة المساحة الأرضية المطلوبة، والدعم السياسات القوي.

تُشير توليد الطاقة الكهروضوئية الموزعة، والمعروفة أيضًا باسم التوليد اللامركزي أو إمداد الطاقة الموزع، إلى تركيب أنظمة صغيرة لتوليد الطاقة الكهروضوئية في الموقع أو بالقرب من موقع استهلاك الكهرباء لتلبية الاحتياجات الخاصة للمستخدمين ودعم التشغيل الاقتصادي لشبكة توزيع الطاقة القائمة، أو لتلبية كلا المطلبين في آنٍ واحد.

تشمل المعدات الأساسية لنظام توليد الطاقة الكهروضوئية الموزعة الألواح الشمسية وهياكل الدعم وصناديق الجمع التيار المستمر و armories التوزيع التيار المستمر والمحولات المتصلة بالشبكة و armories التوزيع التيار المتردد، إلخ. بالإضافة إلى ذلك، توجد أيضًا أجهزة مراقبة النظام الكهربائي وأجهزة مراقبة البيئة. يتم تشغيل نظام توليد الطاقة الكهروضوئية الموزعة على النحو التالي: في ظل ظروف الإشعاع الشمسي، تقوم الألواح الشمسية بتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية وإخراجها، ثم تُرسل هذه الطاقة إلى armory التوزيع التيار المستمر عبر صندوق الجمع التيار المستمر. يتم تحويل هذه الطاقة بواسطة المحول المتصل بالشبكة إلى تيار متردد وتُزوَّد إلى حمل المبنى الخاص. يتم تنظيم فائض أو نقص الطاقة من خلال الاتصال بالشبكة.