سیستم های تولید برق خورشیدی و کاربردشان
درکل کارکرد سیستم PV در دو گروه زیر قرار دارد:
استفاده به صورت جدا سیستم به طور مستقل از شبکه عمل میکند.
استفاده بهصورت متصل به سیستم در این حالت به شبکه متصل می شود.
سیستم های Stand-alone در مناطق حومه شهرها استفاده می شود و سیستم های grid-connected در کشورهایی که امکان خرید و فروش برق وجود دارد بسیار کاربرد دارد.
سیستمهای مجزا off-grid
سیستم Stand-alon برای داشتن عملکرد مستقل از شبکه الکتریکی طراحی میشود و در کل برای تأمین برق مورد نیاز یک بار AC یا DC خاص طراحی میشود.
سیستم stand-alone ممکن است یا فقط از آرایههای PV تأمین شود و یا از باد یا موتور یا از بقیه منابع قدرت پشتیبان کننده به این سیستم های PV ،هیبرید گفته میشود.
از آن جایی که در سیستم اتصال مستقیم ذخیره کند انرژی وجود ندارد، بار فقط در ساعات تابش خورشید میتواند کار کند. این سیستم فقط برای کاربردهای خاص از جمله فن تهویه هوا، پمپاژ آب و سیستم پمپاژ برای آبگرمکنهای خورشید کاربرد دارد.هماهنگ کردن امیدانس بار الکتریکی با بیشترین توان خروجی PV مورد در طراحی سیستم مستقیم هست.برای باردهی حساس چون برخی پمپ از یک مبدل DC/DC که MPPT نامیده میشود، بین آرایه و بار مصرف شود تا به دریافت بیشترین توان خروجی از سلول PV کمک کند.
در بیش تر سیستم مجزا، از باتری برای ذخیره انرژی استفاده میشود. دیاگرام زیر بیان نمای یک سیستم مجزای معمول است در آن باتری نیز وجود دارد.
برای بعضی کشورها که شبکهی برق در نواحی شهری منحصر شود و بخش روستایی به سرویسهای اصل انرژی دسترسی ندارد، امروزه PV به عنوان بهترین وسیله فراهم کردن انرژی مورد توجه قرار گرفته است.
از ماژولهای PV میتوان در موارد زیر بهره گرفت:
سیستم پمپاژ: برای فراهم کردن آب روستاها، برای آبیاری مزرعه و آب آشامیدن حشم.
سیستمهای سرمایش: بهطور خاص برای نگه داری واکسن، خون وبقیه موارد برای برنامههای بهداشتی.
روشنایی: برای خانه و ساختمانهای عمومی از جمله مدارس، مراکز بهداشتی برای تولید نور و مداوم روشنایی در هنگام تاریکی.
ایستگاه شارژ باتری: برای آن که در چراغ قوه، رادیو، تلویزیون و چراغ استفاده می شود.
سیستم خانگی خورشیدی: برای فراهم آوردن توان مورد نیاز برای روشنایی خانگی و دیگر کاربرد DC از مثل تلویزیون، رادیو و ماشینهای دوزندگی.
مثال از کاربرد آن ها:
زراعت وکشاورزی پمپاژ آب، کشاورزی
حفاظهای برقی برای احشام و مدیریت محدود
عمومی پمپاژ آب، سیستم نمکزدا و سیستم های پالایش
روشنایی برای مدارس و دیگر ساختمان عمومی
خانگی روشنایی، ایجاد فعالیت درآمدزا و بهطور کل افزایش استاندارهای زندگی
تلویزیون، رادیو و دیگر کاربردهای کوچک
پمپاژ آب
حفاظت از سلامتی روشنایی ستادها، سالن کار و مقر کارکنان
تجهیزات دارویی
خنک کننده ی واکسنها
ارتباطات تلفن و رادیو
روشنایی حفاظتی
شرکت کوچکتر سیستمهای روشنایی، برای افزایش ساعات تجاری و افزایش تولید
تجهیزات کوچک از جمله ماشینهای دوخت، فریزر، آسیاب دانهها و شارژ باتری
روشنایی و رادیو در رستوران، فروشگاه و...
قطعات و تأسیسات
حمل سیستمهای قدرت فتوولتائیک آسان است و نصب آنها سریع است.این سیستم ها همچنین اگر به آسانی قابل توسعه هستند. سیستمهای جدا ممکن است شامل همه قطعات و یا بعضی از آن ها باشد. قطعات شامل موارد زیراند:
تجهیزات پشتیبان/یک ماژول یا یک آرایه متشکل از چندین ماژول
تجهیزات اصلاح توان /مبدل، کنترلر و تجهیزات حفاظتی
ذخیرهساز توان /معمولاً باتری
کابلها
بار /لامپ، پمپ، یخچال، رادیو، تلویزیون
تجهیزات PV غیرمتحرک هست و از این رو به نگه داری و حفاظت کمی احتیاج دارد و طول عمرقطعات بالاست. مثلا طول عمر ماژول 20 سال و تنها نیاز به تمیز کردن و پاک کردن گرد و خاک می دارد. اکثریت دیگر قطعات یاد شده جهت حفظ تعادل سیستم کاربردی دارد درکل برای حدود 10 سال یا بیشتر سرویسپذیراند. باتریها که از قطعات ضروری در سیستمها جدا از شبکه به جز پمپاژ آب جهت ذخیره کردن هست/لینک ضعیف/ گویند و نیاز دارد هر 5 سال در حدود تعویض شود. وجود باتری در سیستم ضروری و در کل کیفیت اجزای قابل قبول می باشد.