Solarni PV i dizel hibridni sistem

PV-dizel hibridni sistem je integracija fotonaponskog sistema sa dizelskim generatorom za napajanje 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, dizel generatora, baterija i pretvarača. Osnovni rad se kontrolira poznavanjem stanja tereta i akumulatora.

Za primjenu ove tehnologije potrebni su neki preduvjeti kao što je otvoreno zemljište dovoljno za lociranje fotonaponskih polja i baterija kao skladišta energije i dostupnost dobrog stanja dizelskog generatora s automatskim start / stop. Kako god; većina postojećih dizela je stara i nema dovoljno prostora za PV-nizove koji su blizu dizel generatora. Dakle, to mora biti rješenje koje bi se hibridna tehnologija mogla prilagoditi ovim stvarnim situacijama.

Hibridni sistem PV-Diesel mora biti upotpunjen kontrolnim sistemom koji ima mogućnost pokretanja cijele komponente u određenim uvjetima. Izvori energije iz fotonaponskih polja i dizelskog generatora moraju biti optimalni za opskrbu dnevnom energijom opterećenja. Blok dijagram je prikazan uslika 1, a osnovna operacija se može vidjeti uslika 2.

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

U uvjetima slabog opterećenja, dizel generator je isključen, a energija opterećenja dobivena iz PV energije kroz pretvarač. Dizelski generator će raditi pri optimalnom opterećenju za napajanje tereta, a bateriju će napuniti ako u srednjem opterećenju bude viška energije. U stanju vršnog opterećenja dizel generator radi pri optimalnom opterećenju paralelno s pretvaračem. Pretvarač pretvara jednosmjernu snagu iz baterije u izmjeničnu.

Kompletne informacije o stanju lokacije su obavezne za dizajn i primjenu hibridnog sistema PV-dizel.

Potrebne informacije su dostupnost i smještaj 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-dizel hibridnog sistema zasnivat će se na gore navedenim informacijama.

Međutim, obično se upravljačka jedinica hibridnog sistema PV-dizel postavlja potpuno automatski, međutim; većina dizel generatora na lokaciji nema automatsku kontrolu pokretanja / zaustavljanja. Dakle, operater 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 dizel generator promatrajući znak sa kontrole previše je rizično, jer kada dizel generator mora startati usred noći, a operater nije svjestan, tada će se sustav isključiti isključeno.

Karakteristične performanse pokazuju da se teret napaja izravno fotonaponskim nizom za vrijeme 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 lokacije veće od unaprijed zadanog nivoa 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 se dizel generator ne dovrši sa automatskom kontrolom pokretanja / zaustavljanja, jer rukovalac mora uključiti i isključiti dizel generator kada to zatraži upravljački sistem. Ponekad operater ne uključi ili isključi dizel generator i to će prouzročiti isključivanje cijelog sistema. Da bi se izbjegao ovaj problem, upravljačka jedinica mora imati način rada izvora, što znači da pogon dizelskog generatora ovisi o operateru. Operater treba upravljati dizelskim generatorom prema rasporedu,dok sinhronizacijom između generatora i generatora dizela 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 da ovisi o načinu rada koji odlučuje planer sistema.

Većina stvarnih uvjeta na web lokacijama nije podržana hibridnom tehnologijom. Na primjer, postojeći dizelski generator nema automatsku kontrolu pokretanja / zaustavljanja i nema raspoloživog otvorenog prostora u blizini dizelskog generatora gdje bi trebali biti postavljeni PV nizovi.

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

Drugi problem na lokaciji 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 ovom 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, a sustav radi samo s dizelom ili za vrijeme vršnog opterećenja i kada je baterija na niskom nivou.

Da bi se prilagodila stvarnim uslovima lokacije, tehnologija PV-dizel hibridnog sistema mora biti upotpunjena sa nekoliko opcionalnih načina kako bi se predvidjeli različiti uslovi od jedne lokacije do druge lokacije.