منبع: knepublishing.com
سیستم ترکیبی PV-diesel ادغام سیستم فتوولتائیک با دیزل ژنراتور برای تأمین بار است. هدف این فناوری تأمین برق 24 ساعته به مشتریان اما کاهش ساعات کار دیزل ژنراتور به روشی بهینه است. این سیستم ها از آرایه های PV ، دیزل ژنراتور ، باتری و اینورتر تشکیل شده اند. عملیات اساسی با دانستن وضعیت بار و باتری کنترل می شود.
استفاده از این فناوری به برخی پیش نیازها از جمله ، زمین آزاد برای مکان یابی آرایه های فتوولتائیک و باتری ها به عنوان ذخیره انرژی و در دسترس بودن شرایط خوب دیزل ژنراتور با شروع / توقف خودکار ، نیاز دارد. با این حال؛ بیشتر دیزل های موجود قدیمی هستند و فضای کافی برای آرایه های PV نزدیک به دیزل ژنراتور وجود ندارد. بنابراین باید یک راه حل باشد که فناوری ترکیبی بتواند با این شرایط واقعی سازگار شود.
عملکرد اساسی سیستم ترکیبی فتوولتائیک را می توان به 3 شرایط بار تقسیم کرد که عبارتند از: بار کم ، بار متوسط و پیک بار.
در شرایط کم بار ، دیزل ژنراتور خاموش است و انرژی بار توسط انرژی PV از طریق اینورتر تأمین می شود. دیزل ژنراتور برای بار دادن بهینه در بارگذاری بهینه کار خواهد کرد و در صورت وجود انرژی اضافی در بار متوسط ، باتری را شارژ می کند. در شرایط حداکثر بار دیزل ژنراتور با بارگذاری مطلوب به موازات اینورتر کار می کند. اینورتر در حال تبدیل برق DC از باتری به برق AC است.
اطلاعات کامل از شرایط سایت برای طراحی و پیاده سازی سیستم ترکیبی PV-diesel اجباری است.
اطلاعات مورد نیاز در دسترس بودن و محل قرارگیری فضای باز برای آرایه های PV ، مشخصات بار روزانه ، تعداد و ظرفیت آن است ، آیا در مولد دیزل موجود شروع / توقف اتوماتیک وجود دارد. طراحی سیستم هیبریدی PV-diesel براساس اطلاعات فوق انجام خواهد شد.
معمولاً واحد كنترل سیستم هیبریدی PV-diesel با كاملاً خودكار تنظیم می شود. اکثر دیزل ژنراتورهای موجود در سایت کنترل خودکار / توقف ندارند. بنابراین اپراتور باید هنگام راه اندازی واحد کنترل ، دیزل ژنراتور را راه اندازی کند و برای راه اندازی دیزل ژنراتور علامت به اپراتور بدهد
حالت کاملاً اتوماتیک با اپراتور باید دیزل ژنراتور را با مشاهده علامت از کنترل شروع به کار کند ، بسیار خطرناک است ، زیرا وقتی دیزل ژنراتور باید در نیمه شب شروع به کار کند و اپراتور از آن مطلع نباشد ، سیستم خاموش می شود - خاموش
عملکرد مشخص نشان می دهد که بار به طور مستقیم توسط آرایه فتوولتائیک در طی تابش خورشید خوب تأمین می شود و انرژی اضافی به باتری می رود که برای بار در شب یا در تابش کم خورشیدی استفاده می شود.
هنگامی که بار سایت به بالاتر از حد از پیش تعیین شده یا در هنگام تابش کم خورشید می رسد ، دیزل ژنراتور شروع به کار می کند و به صورت موازی با اینورتر برای تأمین بار و / یا شارژ باتری ها روی خط قرار می گیرد.
اگر دیزل ژنراتور با کنترل شروع / توقف اتوماتیک کامل نشود ، نمی توان حالت کاملاً خودکار را انجام داد ، زیرا هنگام درخواست سیستم کنترل ، اپراتور مجبور است ژنراتور دیزل را روشن و خاموش کند. گاهی اپراتور دیزل ژنراتور را روشن یا خاموش نمی کند و باعث خاموش شدن کل سیستم می شود. برای جلوگیری از این مشکل واحد کنترل باید حالت منابع اجرا را داشته باشد که عملکرد دیزل ژنراتور بستگی به اپراتور دارد. اپراتور باید دیزل ژنراتور را طبق یک برنامه کار کند ،در حالی که همگام سازی بین ژنراتور اینورتر و دیزل هنوز توسط واحد کنترل کنترل می شود.
گزینه دیگر حالت دستی است. این حالت باید در دسترس باشد ، زیرا بسیاری از نیروگاه های دیزلی موجود کنترل خودکار / توقف را ندارند
با استفاده از این حالت دستی می توان به الگوی عملکردی که برنامه ریز سیستم تصمیم می گیرد بست.
- تمام بار تأمین شده توسط دیزل ژنراتور
- تمام بار تأمین شده توسط دیزل ژنراتور و انرژی اضافی برای شارژ باتری تأمین می شود.
4. نتیجه و بحث.
اکثر شرایط واقعی سایت ها توسط فناوری ترکیبی پشتیبانی نمی شود. به عنوان مثال ، دیزل ژنراتور موجود با کنترل شروع / توقف خودکار ارائه نمی شود و فضای آزاد نزدیک به دیزل ژنراتور که باید آرایه های PV در آن نصب شود وجود ندارد.
سیستم عامل در حالت کاملاً خودکار و بدون کنترل خودکار / توقف روی دیزل موجود عملکرد مطلوبی نخواهد داشت ، زیرا وقتی اپراتور دیزل ژنراتور را روشن نمی کند ، سیستم خاموش می شود. اگر سیستم در حالت نیمه خودکار / منبع فعال کار کند ، بهتر خواهد بود ، به این معنی که دیزل ژنراتور باید توسط اپراتور به عنوان برنامه خود روشن یا متوقف شود ، در حالی که همگام سازی بین اینورتر و دیزل ژنراتور هنوز توسط واحد کنترل کنترل می شود.
مشکل دیگر در سایت به نظر می رسد وقتی فضای باز برای آرایه های PV نزدیک به دیزل ژنراتور وجود نداشته باشد ، پس آرایه های PV باید دور از دیزل ژنراتور واقع شوند. که بدان معنی است که برای اتصال آرایه های PV و واحد کنترل که در محل تولید دیزل تولید می شود ، به کابل نیاز دارد. برای این شرایط می توان آن را با استفاده از حالت اجرای منبع انجام داد ، اما تقسیم بار بین اینورتر و دیزل ژنراتور توسط اپراتور انجام می شود و هنگامی که دیزل ژنراتور بار را تحویل می گیرد خاموشی رخ نخواهد داد.
گزینه های حالت دستی هنگامی استفاده می شود که مشکلی در اینورتر وجود داشته باشد و سیستم فقط با گازوئیل کار کند یا در اوج بار و باتری در سطح پایین باشد.
برای انطباق با شرایط واقعی سایت ، فناوری سیستم هیبریدی PV-diesel باید با چندین حالت اختیاری تکمیل شود تا شرایط مختلف از یک سایت به سایت دیگر پیش بینی شود.
