Фотоцеллюлар системүүд нь гэртэд энергийн үл хамаарах байдлыг хангана

Фотоцеллюлар үл хамаарах байдлыг ойлгох: Түүхий тулгамнаас хойш

Фотоцеллюлар үл хамаарах байдал vs өөрсдийн хэрэглээ: Үндсэн тодорхойлолт ба метрикүүд

Нарны эрчим хүч, өөртөө хангалттай байдал, хэрэглээ гэдэг нь уламжлалт эрчим хүчний эх үүсвэрээс хараат бус байдлын хувьд өөр өөр утгатай. Эхлээд өөрийгөө хэрэглэхээс эхлэе. Энэ нь гэрээсээ үйлдвэрлэсэн нарны эрчим хүчний хэдэн хувийг ашиглаж байгааг харуулж байна. Батарей хадгалахгүй ихэнх гэрүүд нь 20-40 хувь нь нарны эрчим хүч хэрэглэдэг. Учир нь хүмүүс өдөртөө эрчим хүч үйлдвэрлэдэг боловч ихэнх нь орой хэрэглэдэг. Одоо өөрийгөө хангах нь өөрөөр харагдана. Энэ нь тухайн гэрэл гэрэл жилийн турш хэрэглэдэг эрчим хүчний хэчнээн хувийг нарны панелиас авдаг болохыг хэмжинэ. Энэ тоо нь цахилгаан эрчим хүчний нийтийн хэрэглээний багацсан байдлын тодруулгыг илүү тодорхой болгодог.

Гэр нь бүтэн цахилгаан эрчим хүчийг хэрэглэж чадсан ч (хэр нэг киловатт цаг) нарны систем нь жилийн турш гэрэд хэрэгтэй цахилгаан эрчим хүчний хагас гаруй хувийг хангахгүй бол зөвхөн 40 хувь нь л хангалттай байж болно. Эдгээр тооны ялгаа нь зөвхөн өөрийн хэрэглээг нэмэгдүүлэхэд анхаарлаа хандуулах нь жинхэнэ эрчим хүчний хараат бус байдлыг бий болгоход хангалтгүй болохыг тайлбарладаг. Тийм ч учраас зөв хэмжээний системийг сонгох нь зөвхөн панель нь үйлдвэрлэх чадвартай биш, харин жинхэнэ хэрэглээний хэв маягт нийцэх ёстой.

Яагаад фотоэлектрик систем ганцаараа хангалтгүй вэ?

Нарны панелүүд төдийнхүүн бүх хоногийн энергийн үлхамаар бүтээмжтүүлэх нь боломжгүй. Шөнө дөрвөлжин нар зүүд, мөн хүнд цагаан бүрхүүл хүртэл хоног дуртаж, үйлдвэрлэл унаад үлддэг. Гэтэд нь гэрт ашиглагдаж буй энергийн шаардлага хоцорч үлддэггүй. Хэрэв батарейн хадгалуурын систем суурилуулалга хийгдээгүй бол, үлдсэн цахилгааныг өдрийн цагт дүүрэн сүлжээнд буцааж илгээд үлддэг. Түүнээс хойш оройн цаг ирж, гэр бүл дахин уламжлалт сүлжээний цахилгаан дээр бүтээмжтүүлдэг. Энэхүү бүтээмжтүүлэл нь өөрсдийнхөө хүч рүү тулгуурлаж ажиллахыг хүсэж буй хүмүүст бодит асуудал үүсгэдэг. Даже бүх зүйлийг зөв өнцгөөр, зөв байрлалд суурилуулж ч, ихэнх гэрт нарны панелүүдээр зөвхөн 40–60 хувийн энергийн үлхамаар бүтээмжтүүлэх нь боломжтой. Математик тооцоо нь ямар нэгэн энергийн хадгалуурын шийдлэгүйгүй нь тодорхой.

Цаг агаарын нөхцөлд өдөр болон шөнөний цахилгааны хэрэгцээний зөрүүг бүрдүүлэхийн тулд биднийг зөвхөн литий-ион батарейн дээрх бүтээгдхүүнсүүл хангалтгүй. Ухаалаг энергийн удирдлагын системүүд мөн чухал. Өнөөдөрх технологи нь үр дүнтэй хадгалах шийдлүүдийг ухаалаг контроллерүүдтэй, ялангуяа наран цахилгааны үйлдвэрлэлийн хэмжээг ба үүрдүүдийн үнэнд үндэслэн үүрдүүдийн цахилгааны хэрэгцээг урьдчилан тодорхойлох хиймэл оюун ухааны контроллерүүдтэй нь холбож бүтээдүг. Түүн дагуу ухаалаг системүүд нь электротехник тээврийн хэрэгсэлзүүдийн цэнхэрлүүд, ус халаагчдын ажиллах хугацааг наран гэрлээр дүүрдүг өдөрний цагт шилжүүлдүг. Жишээ нь Германы тохиолдолд, түүн дагуу нь хосолсон арга замүүд нь жилийн 90 хувь бүрдүүлдүг өөрсдийн цахилгааны хангамжийн түвшин хүртэл. Нууц нь цахилгааны үйлдвэрлэл, хадгалалт, хэрэглэл нь бүхөд үнэнд үндэслэн үүрдүүдийн нөхцөлд тогтмол зохицуулдүг.

Хамгийн их өөрсдийн цахилгааны хангамжийн түвшинд фотореактив системүүдийн хэмжээг тодорхойлох ба сүүлд нь сайжруулах

Фотореактив массивын чадал, үүрдүүдийн цахилгааны хэрэгцээ, улирлын хөдөлгөөн ба орхимын хязгаарлалт

Нарны панелүүдийн зөв хэмжээг сонгох нь хэд хэдэн хүчин зүйлсийг нэг дороо үзэхийг шаардаж, түүнд анхаарах шаардлагатай. Нүүрд, бид жилийн турш хэрхэн их цахилгаан хэрэглэдэгийг мэдэх ёстой; дараа нь нарны гэрлээс хамаарч улирлын дагуу өөрчлөлтүүдийг шалгах; хойшоо захын дагуу аюулгүй бүтэц, үүрдний хувьд физик хязгаарлалтүүдийг тооцож үзэх ёстой. Олон суулгагчид цахилгаан хэрэглээний жилийн бүтэн түүхийг олж авахаар эхлэдэг, хэрхэн хэрэглэдэгийн загварыг тодорхойлохын тулд. Гэтэд, ирэхдээ шинэ техник төхөөрөмжүүдийн хэрэглээг үзэх чухал — жишээлбэл, цахилгаан машин (EV) юм уу, дулаан насосын систем. Дөрвөн ялгаатай улирлын бүс нутгуудад зуны ба намрын үеийн үр дүнгийн ялгаа их чухал. Жишээлбэл, Германы зарим бүс нутгуудад нарны панелүүд намрын сард зуны үеийн хамгийн өндөр үр дүнтэй өдрийнхөнсөөс зөвхөн тавин нэг хувь хүртэлх цахилгаан үйлдвэрлэдэг. Түүнээс шалтгаалж, цагаан бүтэн бодит тооцоонд үндэслэн тодорхойлогдсон хэмжээнд харьцуулж, илүү том системүүд төлөвлөх шаардлагатай. Харин үүрдний бодит гадаргуугийн хувьд ч мөн олон хязгаарлалт байдаг. Хэдэн квадрат метр гадаргуу бүрдүүлж байгаа? Жингийн хязгаарлалт юу? Моднууд юм уу, ойрхон барилгын хаягдаж буй сүүдэр байдаг уу? Үүрдний чиглэл юу — үүрдний хойд талд уу, үүрдний өмнө талд уу? Өнгөрсөн жилийн сүүлд нийтлэгжүүлсэн сүүлд нийтлэгжүүлсэн судалгаануудын дагуу, жилийн хэрэглээний 120–150 хувь хүртэлх системүүд практикт хамгийн сайн үр дүн өгдөг. Ийм системүүд намрын бүс нутгуудад бага үр дүн өгдөг нарны панелүүдийн үйлдвэрлэлийн бүрдүүлж, харин бүтэн гадаргуунаас илүү том панелүүд суулгахаас үүсдөг асуудлуудыг саархуулж, саархуулж.

Жишээ жишээ: Германы цэвэр нөлөөгүй гэр нь жилд 92% фотоволтагийн өөртөө хангалттай байдлыг хангасан нь нуруу, чиглэл, хэт их хэмжээний стратегиар дамжуулан

Франкфуртын ойролцоо байрлах нэг барилга нь цаг уурын хязгаарлагдмал байдлыг хэрхэн нөхөн төлж байгаагаа харуулж байна. 8.4 кВт-ын фотоэлектр систем нь жилийн 92%-ийн өөртөө хангалттай байдлыг бий болгодог - нийт хэрэгцээг 9.800 кВт-цагтай харьцуулахад 9.200 кВт-цаг үйлдвэрлэдэг - гурван зохицуулсан стратегиар:

• Товчхон нарийвчлалтай : 35 градусын өмнөд талд байрлах панэль нь өвлийн нарны халуун өнцгөөс хамгийн их хэмжээгээр илрүүлнэ
• Хоёр чиглэлтэй байрлал зүүн-Баруун чиглэлийн матриуд өдөр тутмын үйлдвэрлэлийн урвалыг тэгш болгож, өглөөний болон оройны үйлдвэрлэлийг нэмэгдүүлнэ
• Хяналттай хэтэрсэн хэмжээ : 40%-ийн хүчин чадлын буфер нь удаан хугацааны үүлтэй үед сайн үйл ажиллагааг хангадаг

Хамгийн гол нь, зунгийн хэт хэмжээ өвлийн дутагдлын 78 хувийг хангасан нь фотоэлектр түлшний ухаалаг загвар нь батарейн хадгаламжтай холбоотой байдлыг тодорхой хэмжээгээр хойшлуулж, багасгах боломжтой гэдгийг нотолж байна.

Тасралтгүй нийлүүлэлтийг хангах: Энерги хадгалах систем ба ухааны фоторгүйдэл удирдлага

Литий-ион ба шинэ гарч буй хадгалах технологиуд: Шөнө болон цайвар үдний фоторгүйдэл тогтвортой байдлын хувьд

Хадгалах шийдлүүд нь нарны панелүүд цахилгаан үүсгэх агшин ба хүмүүс үүнийг 24 цаг турш шаардаж буй агшин хоорондын хүнд шийдэгдэхүйц хугацааны зөрүүг нөхөж өгдөг. Одоогоор ихэнх гэрт литий-ион батарейнуудыг сонгож буй, учир нь түүнүүд цахилгааныг хадгалах ба ялгаруулхад 95%-с дээш үр дүнтэй ажилладаг. Мөн үнэсүүд бас буурж, индустрийн тайлангуудын дагуу өнгөрсөн жилд киловатт-цагт $139 орчим болж бүүр. Гэтэл одоо бусад орчиннүүд мөн гарч буй. Урсгалын батарейнууд литийн батарейнуудаас урт хугацааны ашиглалт үзүүлдөг — заримдаа хоёр арван тавин жил хүртэл үргэлжилдөг, олон дахин бүтнэдүүр цэнхэрлүүлэх/үүрлүүлэх циклүүдийн дараа ч сайн ажилладог. Түүнүүд нь нөхөн цахилгааныг хэд хоног, хэд долоо хоног хүртэл хангах шаардлагатай нөхцөлд онцгой тохиромжтой. Нөгөө сонирхолтой хандлага — дулааны хадгалах систем, яагаад гэвэл нүүрнүүд нь илүүдүүр нарны энергийг дулаан болгож хувиргадог. Энэ нь ус халгаж, душаар угаалт хийх, хүйтэн улиралд өрөөнүүдийг дулаан хадгалах зорилгоор ашиглагдаж, цахилгааны шүүлтүүдийн нэмэлт чадалд хүртэл хүрэхгүй.

2023 оны судалгаагаар эрчим хүчний агуулахтай, зөв хэмжээтэй байшин нь бүр таван өдөр харанхуйтай байсаар 80%-ийн хэмжээнд өөртөө хангалттай байж болно. Иймэрхүү гүйцэтгэл нь эдгээр системийг хадгалах боломжгүй байшинтай харьцуулахад 3 дахин илүү бат бөх болгодог. Хамгийн сайн хадгалах боломжийг олох нь маркетингийн материалд харагддаг тэрхүү томоохон үзүүлэлтүүдийг олох биш. Харин ч энэ нь зөв технологийг тодорхой нөхцөлд тохиромжтой технологитой хослуулж өгөх явдал юм. Орон нутгийн цаг агаарын нөхцөл байдал хэр хүнд, цахилгаан эрчим хүч буух үед хэр удаан байх ёстой, гол зорилго нь элс эрчим хүчний төлбөрийг өндөр цагийн үед бууруулах эсвэл цахилгаан сүлжээг бүрэн татан буулгах эсэх нь хамгийн сүүлийн үеийн технологийн сонин үгсийг эрж хайхаас илүү

Эрчим хүчний ухаалаг удирдлагын систем: урьдчилан таамаглах, ачааллын шилжилт, хиймэл оюун ухааны түлшээр дамжуулсан фотоэлектр түлшний хэрэглээг сайжруулах

Энергию ухаалаг аргаар удирдаж буй үед фоторгүйд системүүд зөвхөн цахилгаан үүсгэж буй төлөвт бүтцүүд биш, харин орчинд тохиодог үзэгдлүүдэд идэвхтэй хариу үзүүлдэг динамик цахилгаан сүлжээ болой. Энэ технологийн хяналтын төхөөрөмжүүд нь машин суралцах алгоритмуудыг ашиглан өнгөрсөн үеийн энергийн хэрэглээний өгүлдэл, одоогийн цаг агаарын нөхцөл, мөн нарны панелүүдийн одоо ямар хэмжээний цахилгаан үүсгэж буйг шинжилдэг. Бүх тусгай өгүлдлийн үндсэн дээр тодорхой хэрэгсэлүүдийн ажиллах цагийг наран хамгийн хүчтэй шингүүдэг үед тохируулдэг. Энэ арга нь хуучин цагтавчид юм уу хатуу төлөвлөгөөдүүдтэй харьцуулж үлдэхгүй давуу талтай. Зарим судалгаанууд харуулж буйн дагуу, ийнхүү ухаалаг системүүд ашиглаж буй гэртүүд нь уламжлалт арга хэрэглэдэг гэртүүдтэй харьцуулж гол цахилгаан сүлжээнд 40% бага тулгуурлаж буй. Үүнээс гэртүүдийн эзэд мөнгө хадгалж, нүүрстөрөлдүүдийн хаягдлыг багасгаж буй.

Эдгээр системүүд нь зөвхөн хугацаа төлөвлөх боломжийг л саналд не, тэр даруйд үйлдлийн ухааныг бодитоор дээшлүүлд. Панелийн түвшинд бодит хугацааны мониторинг нь ажиллах чадварын асуудлыг илүү хүнд үр дүн алдагдууламуйн өмнө илрүүлд. Автомат оройн хүч хуваарилалт нь үүрд хүнд үр дүн алдагдууламуйн өмнө илрүүлд. Ухааны экспорт хяналт нь хадгалагдаж буй энергийг хамгийн чухал үед — үнэ хамгийн өндөр бүүрд — хэрэглэх боломжийг хадгалд. Өнгөрсөн жилийн Sinovoltaics-ийн тайлангаар, компаниуд ИИ-д суурилдсан оптимизацийг хэрэгжүүлд, түүний өөрсдийн хэрэглээний хувь 90 хувьтай илүү өсд, гэтэд нэмэлт нарны панелүүд суурилдуулах шаардлагагүй. Энэ нь энергийн хадгалуур системийг хоосон зогсож буй юмнаас, чухал үед хатуу ажилладаг, бодит ашиг оруулдаг хэрэгсэл болгож хувиргд.

Фотоцеллюляр өөрсдийн хангамуйн эдийн засгийн үр дүнтэй байдлын үнэлэлт: Дэмжлүүд, зардал, урт хугацааны ашиг орлого

Нарны эрчим хүчээр ажиллахад зөвхөн дэлхийг аврах гэсэн үг биш, энэ нь өнөөдөр ч санхүүгийн хувьд ашигтай. Гэр бүлийн бүрэн нарны систем нь панель, инвертор, батарейн хадгаламжтайгаар 15-30 мянган долларын үнэтэй байдаг. Гэхдээ хүлээ! Төрөөс бүх төрлийн урамшуулал олгож байгаа нь хүмүүсийн мөнгөний хэмжээг бууруулдаг. Холбооны засгийн газрын хөрөнгө оруулалтын татварын хөнгөлөлттэй төлбөр нь 2032 он хүртэлх хугацаанд 30 хувийг буцааж өгдөг. Энэ нь орон нутгийн янз бүрийн хөнгөлөлттэй холбоотой бөгөөд олон орон сууцны эзэмшигч эхлээд бодож байсан хэмжээний хагас орчим төгрөг төлдөг. Ихэнх нь суурилуулснаас хойш 6-10 жилийн дотор мөнгө нь эргэн ирдэг. Хамгийн сонирхолтой нь эхний зардал нь хангагдаад л тэр ижил нарны системүүд 20 гаруй жил цахилгаан эрчим хүчээр хангагдана. Энэ нь тухайн үед ашиглалтанд зарцуулсан мөнгөний хоёр дахин их хэмжээний хэмнэлтийг харуулж байна.

ITC-ээс хойш 20,000 долларын систем (14,000 долларын цэвэр) -ийг авч үзье: жил бүр 1500 долларын хэмнэлтийг зайлсхийж буй хэрэглээний төлбөрөөс хойш хоёр арван жилийн дараа 30,000 долларын цэвэр ашиг авдаг - цахилгаан эрчим хүчний үнийн өсөлтийг тооцоолхоос өмнө (ихэнхдээ ROI-ийн гол түлхэц нь:

• Орон нутгийн цахилгаан эрчим хүчний үнэ (хэт өндөр үнэ нь үр ашгийг хурдасгах)
• Нарны нөөцийн чанар (хүнгийн хамгийн өндөр цагаар үр өгөөжтэд шууд нөлөөлдөг)
• Батарейн интеграц (алгын зардлыг 20-30% нэмж, нар сэлсний дараа хэмнэлт, сүлжээний хараат бус байдлыг нээлттэй болгодог)

2010 оноос хойш фотоэлектр тоног төхөөрөмжийн зардал 70%-иар буурсан, сүлжээний үнэ өсөх хандлагатай байгаа тул өөртөө хангалттай байх нь одоо хоёр талын давуу талыг авчирдаг: санхүүгийн тод сэргээгдэх чадвар, эрчим хүчний бүрэн эрхт байдлыг хангах талаарх хэм

Түгээмэл асуултууд

Нарны системд бие даан хэрэглэх, бие даан хангах хоорондын ялгаа юу вэ?

Өөрсдийн хэрэглээ нь нарны цахилгааны хувьд тухайн газар дээр хэрэглэж буй хувь юм, харин өөрсдийн хангамж нь жилийн турш нарын панелуудаар оройн нийт энергийн шүүлтүүдийн хэдэн хувь хангагдаж буйг харуулж, цахилгааны шүүлтүүд дээрх хамаарлын зөрүүг бүртгэн хадгалж өгдөг.

Фотоцеллюляр панелуудтай хамт батарейн санах ойн систем тавихын учир юу вэ?

Батарейн санах ойн системүүд чухал, учир нь фотоцеллюляр панелууд төдий л 24 цагийн турш энергия үйлдвэрлэж чадахгүй. Батарейнууд нарны гэрлээр үйлдвэрлэгдсэн илүүдэл энергийг шөнө болон бүрхүүлт үед ашиглахын тулд хадгалж, өөрсдийн хангамжийг сайжруулж өгдөг.

Ухаалаг энергийн удирдлагын системүүд фототцеллюляр өөрсдийн хангамжийг хэрхэн дэмжин өгдөг вэ?

Ухаалаг энергийн удирдлагын системүүд ИИ-г ашиглан бытовые хэрэгсэлүүдийн ашиглалтын цагийг оптимизацийн хүрдэд оруулж, цахилгааны шүүлтүүд дээрх хамаарлыг бүртгэн бүртгэн хадгалж, үйлдвэрлэгдсэн энергийн хүрдийг оройн шүүлтүүдтэй илүү нийцүүлж, өөрсдийн хэрэглээний үр дүнг сайжруулж өгдөг.