Suurbritannias on paljude inimeste esimene reaktsioon päikeseenergiale järgmine:
"Talvel on liiga pilvine ja külm. Päikeseenergia on täiesti kasutu, eks?"
Kuid tõsi on vastupidi.
Kaasaegsed fotogalvaanilised süsteemid suudavad talvel elektrit toota, eriti Ühendkuningriigi talvistes tingimustes võrgust sõltumatud päikeseenergia süsteemid . Mõistliku disaini ja õige konfiguratsiooni korral suudavad need külmal aastaajal pakkuda stabiilset elektrit peredele, suvilatele, taludele või haagissuvilatele. Jõud.
Alustades Ühendkuningriigi talvisest reaalsest valgustuskeskkonnast, selgitab see artikkel põhjalikult, kuidas päikesesüsteemid talvel töötavad, kuidas need neid mõjutavad ja kuidas peaksite kujundama võrgust sõltumatu päikesesüsteemi, mis talvega tõesti hakkama saab.
Olenemata sellest, kas taotlete energiasõltumatust, soovite vabaneda elektrivõrgu ebastabiilsusest või vähendada pikaajalisi energiakulusid, saab see artikkel teid aidata.
Miks hakkab üha rohkem Briti peresid tähelepanu pöörama „talvisele võrguvälisele päikeseenergiale“?
Viimase kahe aasta jooksul on Suurbritannia huvi võrguväliste elektrisüsteemide vastu kiiresti kasvanud. Peamised põhjused on järgmised:
1 Elektrivõrgu ebastabiilsus ja elektrikatkestused
Talvel on Ühendkuningriigis palju torme ja sagedane vihmasadu ning elektrikatkestused ja -kõikumised on tavalised probleemid.
Kaugemate suvilate, talude ja maapiirkondade elamute puhul on see veelgi enam "elektrikatkestuse normaliseerimine".
Seetõttu loodavad üha rohkem pered talvel stabiilsele põhielektrile (valgustus, võrk, side, külmkapp jne).
2 Kasvavad elektriarved + kasvav teadlikkus energia säästmisest
Pikaajaline energiaarvete tõus on pannud paljud pered lootma osalise või täieliku isevarustatuse saavutamisele päikeseenergia + energia salvestamise abil.
3 Jätkusuutliku elu ja keskkonnakaitse trendi edendamine
Paljud inimesed hakkavad iseseisvamat eluviisi elama, näiteks:
Ööbi talvel suvilas või puhkemajas
Talud või maapiirkondade elamud loodavad vähendada oma sõltuvust elektrivõrgust.
Kaubikuelu reisib haagissuvilatega aastaringselt
Kasutajad, kes soovivad parandada oma perede energiasõltumatust
Võrguväliste päikesesüsteemide praktilisus talvel on muutunud tähelepanu keskpunktiks.
4 Talvine võrguväline süsteem ei ole teoreetiline, vaid tegelikkuses teostatav.
Koos:
Suure tõhususega fotogalvaanilised paneelid
LiFePO4 energiasalvestusaku
Nutikas inverter ja EMS-juhtimine
Modulaarne kodune energiasalvestussüsteem
Populariseerimisega ei ole tänapäevane võrguväline päikeseenergia enam "talvekardev", vaid "kontrollitav + kujundatav".
Kui halb on Ühendkuningriigis talvel valgus? Tegelik keskkond on keerulisem, kui arvate.
Talvise päikeseenergia kohta öeldakse paljudes artiklites lihtsalt, et "talvel on valgus kehv ja elektritootmine on väiksem".
Aga kui sa tõesti tahad võrgust sõltumatut süsteemi kujundada, pead sa mõistma Briti talve tegelikke valgustusandmeid ja mõjutavaid tegureid.
1. Lühike päevavalgustund (talvel ainult 7–8 tundi)
Võrreldes suvise enam kui 16 tunniga on talvel päevane tund peaaegu poole lühem.
See tähendab, et fotogalvaanilised paneelid suudavad lühikest aega elektrit toota.
2. Päikese kõrgusnurk on madal ja kiirguse läbitungimise efektiivsus väheneb.
Talvel on päike taevas madalamal, mille tulemuseks on:
Valguse langemisnurk halveneb.
Takistuse oht suureneb (puud, majad ja nõlvad heidavad pikki varje)
Pindalaühiku kohta saadav energia väheneb.
See on ka põhjus, miks talvel on kalduvus sageli suurem kui suvel.
3. Briti talveilma omadused: pilves, pilvine, niiske, vihmane
Tüüpilised olukorrad hõlmavad järgmist:
Päikesevalguse killustumine
Pidevad pilvised päevad
Hämaras keskkond
Smog ja pilved suurendavad hajusat peegeldust
Kuigi tänapäevased fotogalvaanilised seadmed reageerivad hajutatud valgusele, on nende tootmisvõimsus siiski palju madalam kui otsesel valgusel.
4. Ligikaudne hinnang: talvine toodang ≈ 20–30% suvisest
| hooaeg | Ilm / päikesekiirgus | Päevane energiatootlikkus (tüüpiline) |
| Suvi | Päikeseline / kõrge kiirgustihedus | 15 - 20 kWh |
| talv | Pilvine / madal kiirgustihedus | 3 - 6 kWh |
See ei tähenda, et päikeseenergia oleks ebaefektiivne, vaid pigem seda, et:
Võrguvälised süsteemid peavad talveks tegema täiendava energia salvestamise ja elektritootmise koondamise disaini.
Peamised väljakutsed, mis mõjutavad võrguvälist päikeseenergiat talvel
Võrreldes võrgust võrku süsteemiga on võrgust sõltumatul süsteemil talvel kõrgemad nõuded.
Kuna teil puudub elektrivõrk, peab süsteem olema töökindlam ja omama piisavat energiasalvestust.
Võtame need vastavalt küsimustele ükshaaval lahti.
Väljakutse 1: Energiatootmine on vähenenud ja energiatootmise aken on päeva jooksul lühike
See on talvel suurim väljakutse.
Ükskõik kui head päikesepaneelid ka poleks, väheneb talvel kogu elektritootmine paratamatult.
Lahendus:
✔ Suurendage päikesepaneelide paigaldatud võimsust (ülemõõdulised PV-paneelid)
✔ Kasutage suure tõhususega N-tüüpi / TopCon paneeli
✔ Suurendage paneeli kallet (talvel on ideaalsem 45°–60°)
✔ Väldi oklusiooni (talvel on vari palju pikem kui suvel)
Väljakutse 2: Suurendage energia salvestamise rõhku (pikem öösel)
Talvel võib öö kesta kuni 16–17 tundi.
Kui võrguvälistel kasutajatel pole energia salvestamiseks piisavalt akusid, tekib paratamatult olukord, kus "öösel pole voolu".
Lahendus:
✔ Valige suure mahutavusega LiFePO4 aku
✔ Suurenda reservpäevi (talvise autonoomia päevi) 1.5–3 päevani
✔ Suurenda aku suurendust (madalatel temperatuuridel võib saadaolev maht väheneda 15–20%)
Väljakutse 3: Madal temperatuur mõjutab aku jõudlust
Eriti tavaliste liitiumakude puhul on mahtuvus madalatel temperatuuridel märkimisväärselt vähenenud.
Kuigi LiFePO4 on stabiilne, on laadimine alla 0 °C siiski piiratud.
Lahendus:
✔ Kasutage madala temperatuuriga kütteplaati / isekuumenemisfunktsiooniga akut
✔ Paigaldage aku siseruumidesse või inkubaatorisse
✔ Valige madala temperatuuri kaitsega BMS-aku (madala temperatuuri laadimine ja lõikamine)
Väljakutse 4: Lumi, pakane ja vihm blokeerivad valgust
Kuigi Ühendkuningriigis on vähem lumetorme, võivad kerge pakane, niiskus ja tolm tõhusust mõjutada.
Lahendus:
✔ Suurenda paneeli kallet ja lase veel ja lumel loomulikult libiseda.
✔ Kontrollige ja puhastage paneeli igal nädalal
✔ Vältige plaatide paigaldamist
Väljakutse 5: Talvel on leibkonna koormus suurem
Talvel on elektritarbimine sageli suurem (valgustus, küte ja elektriseadmed töötavad kauem).
Kuidas kujundada Ühendkuningriigis talveks sobivat võrgust sõltumatut päikesesüsteemi? (Praktilised sammud)
See on osa, mis lugejaid kõige rohkem huvitab.
1. samm: Arvutage minimaalne elektritootmine talvel
Näiteks:
Samaväärne päikesepaiste hulk on talvel vaid 1–1.5 tundi.
4000 W süsteem võib toota vaid 3–6 kWh päevas.
Soovitatav on hinnata minimaalse mahutavuse suhtarvu kasutamist 20–25%.
2. samm: hinnake leibkonna talvist elektrienergiavajadust
Kaasa arvatud:
Külmik
Võrgu ruuter
Valgustage
Mobiiltelefon/sülearvuti
Väike elektriline ventilaatorkütteseade (kui seda kasutatakse)
Maapiirkondade elamute jaoks vajalik varustus, näiteks veepumbad
Soovitatav on katta vähemalt põhi- ja avariikoormus.
3. samm: määrake paneeli ja aku mahtuvus
Soovitatav valem:
Talvine võrguväline aku mahtuvus (kWh) = päevane energiatarve × 2–3 päeva reserv
Näiteks on pere päevane elektritarbimine talvel 5 kWh:
→ Soovitatav aku mahtuvus on 10–15 kWh (talvine varusüsteem)
4. samm: Valige talveks sobivad / ühilduvad komponendid
Kaasa arvatud:
Suure tõhususega PV-komponendid
LiFePO4 aku (toetab süvatsüklit)
Suure efektiivsusega kontroller MPPT-ga
Madala temperatuuri ja suure koormuse (3–5 kW) toetav inverter
5. samm: Süsteemi koondamine ja turvalisuse disain
Näiteks:
Madala temperatuuri kaitse
Vältige üleliigset vabanemist
Ülekoormusvastane
Viivituskaitse
Varutoiteallika käsitsi/automaatne lülitamine
Näited tüüpilistest võrguvälistest päikeseenergia skeemidest talvel (millele saab otse viidata)
Selleks, et kõik „asja paremini tegema“ panustaksid, pakume erinevate stsenaariumide jaoks näidiskonfiguratsioone.
Plaan A: Suvila/aia kontor (põhiline võrguväline)
Päikesepaneel: 1.5–2 kW
Energia salvestamine: 5–7 kWh LiFePO4
Inverter: 3 kW
Saadaval olevad koormused: valgustus / arvuti / võrk / väikesed elektriseadmed
Sobib: leebetele kasutajatele, talvisele varutoitele
Plaan B: Maapiirkondade elamumajandus / kauged talud (stabiilne elekter elamiseks)
Päikesepaneel: 3–5 kW
Energia salvestamine: 10–15 kWh
Inverter: 5–8 kW
Saadaval olev koormus: köögitehnika / külmkapp / veepump
Talvine reserv: rohkem kui 2 päeva
Plaan C: Talvine puhkemaja / kämpingumaja (kõrge elastsusreserviga)
Päikesepaneelid: 2–3 kW
Energia salvestamine: 8–12 kWh
Inverter: 3 kW
Lisa: varu-diiselgeneraator (oluline, kui ruum on pikka aega asustamata)
Plaan D: haagissuvila/kaubiku elu (mobiilne stseen)
Päikesepaneelid: 300–600 W
Energia salvestamine: 2–5 kWh
Inverter: 1–2 kW
Legend: Madala temperatuuri kaitsega aku + suure tõhususega MPPT
Võrguvälise süsteemi hooldus- ja käitamispunktid talvel
Talvel tuleb hooldustöödel tähelepanu pöörata järgmistele punktidele:
✔ Puhastage paneeli regulaarselt (lumi, härmatis, tolm, lehed)
✔ Kontrollige ja hoidke parimat kallet
✔ Kontrollige aku temperatuuri
✔ Jälgige süsteemi energiatootmist ja energiatarbimist
✔ Ooterežiimi energia jääb kättesaadavaks
Võrguvälise süsteemi ökonoomsus: kas see on talvel endiselt kulutõhus?
Paljud lugejad küsivad:
"Talvel on efektiivsus nii madal. Kas võrgust sõltumatu süsteem on seda väärt?"
Pikas perspektiivis on vastus tavaliselt jaatav.
Sest:
Võrgust sõltumatu süsteem tagab stabiilse baasvõimsuse.
Suur suvine toodang võib elektriarveid oluliselt vähendada.
Talvine energia salvestamine peab vastu elektrikatkestustele, tormidele ja võrguühenduse katkemistele.
Sobib elamiseks kaugemates piirkondades
Parandada energiasõltumatust (hindamatu)
5–10-aastase elutsükli maksumuse seisukohast on LiFePO4 aku ja suure tõhususega komponentide kombinatsioon kõige kulutõhusam.
Kellele sobib Briti talvine võrguväline süsteem?
Järgmised kasutajad sobivad eriti hästi:
Talu / kauge maapiirkonna elukoht
Ebastabiilne elektrivõrgu piirkond
Retaway suvila / kämping metsas
Talvel asustamata puhkemajad (vaja on säilitada põhiline elektrivarustus)
Haagissuvila / Telkimine
Pered, kes soovivad parandada energiasõltumatust
Päikeseenergia talvel ei ole takistus, vaid probleem, mille saab lahendada, kui sellega hästi ümber käia.
Ära keela võrguvälist päikeseenergiat ainult talve tõttu.
Süsteemi stabiilsust ei mõjuta tegelikult mitte "külm", vaid see, kas süsteemi konfiguratsioon on õige, kas energia salvestamine on piisav ja kas paneel on õigesti paigaldatud.
Õige disaini korral saab võrgust sõltumatu päikeseenergia Ühendkuningriigis talvel endiselt usaldusväärselt töötada, pakkudes teie kodule:
Stabiilne elekter
Säästke energiakulusid
Suurem iseseisvus
Riskikindlus
Tere tulemast päringuid tegema ja lisateavet saama. Meie professionaalne meeskond pakub teile tasuta hindamisteenust ja koostab kodu päikeseenergia plaani.