سیستم های برق خورشیدی جدا از شبکه

با توجه به گسترش ابراز های نیازمند به برق شهری و وابستگی شدید زندگی روزمره به این انرژی ، روش های مختلفی برای تامین برق در نقاط دور از دسترس برق شهری ایجاد شده است؛یکی از این روش ها سیستم برق خورشیدی جدا از شبکه است که با استفاده از پنل های خورشیدی و سایر تجهیزات مورد نیاز برق مورد نیاز در این مناطق را تولید میکند و نسبت به سایر روش ها دارای هزینه تعمیر نگهداری کمتری می باشد. برای انتخاب سیستم مناسب نیاز است که اطلاعات مناسبی در خصوص طراحی و نحوه عملکرد سیستم های برق خورشیدی داشت. ما در این مقاله سعی می کنیم اجزا یک نیروگاه برق خورشیدی جدا از شبکه را بررسی کنیم و معایب و مزایای سیستم را معرفی کنیم.

سیستم جدا از شبکه چیست؟

سیستم های برق جدا از شبکه یا همان منفصل از شبکه (Off-grid)، مجموعه روش ها و تجهیزاتی هستند که مستقل از سیستم شبکه برق سراسری به تنهایی و بطور مستقل توانایی تولید برق را دارا می باشند. عبارت جدا از شبکه به معنای متصل نبودن به شبکه برق شهری بوده و این سیستم ها میتوانند از نور خورشید، انرژی باد، جریان آب، سوخت های فسیلی و حتی زباله برای تولید برق استفاده کنند. از این سیستم های میتوان در باغ ها، خانه و ویلا، مجتمع های مسکونی و نقاط صعب العبور جغرافیایی در مقیاس کوچک بهره برد. در حقیقت سیستم های جدا از شبکه، ساختمان ها و افراد را خودکفا می کند که امتیاز مثبتی برای محل های دور از دسترس و ایزوله است که میتواند هزینه های تامین الکتریسیته را کاهش دهد.

نیروگاه برق خورشیدی جدا از شبکه 

از عمده ترین روش های مختلف تولید برق مستقل از شبکه شهری میتوان به استفاده از ژنراتور های برق دیزلی یا بنزینی ، پنل های خورشیدی و توربین بادی نام برد که هر کدام  در جای خود عملکردهای مناسبی از خود نشان می دهند. در بین این موارد تولید برق با استفاده از تابش نور خورشید بهترین روش برای استفاده در مواقعی است که نیاز به تامین الکتریسیته بصورت پایدار و اقتصادی در بلند مدت دارند.

نیروگاه های برق خورشیدی با استفاده از پنل های خورشیدی و تبدیل انرژی تابشی خورشیدی به جریان الکتریکی مستقیم (DC) برق تولید می کنند این جریان تولید شده پس از عبور از شارژ کنترلر، در باتری های متصل به شارژ کنترلر ذخیره می شود. انرژی ذخیره شده در باتری ها توسط اینورتر خورشیدی به جریان AC که همان برق شهری مورد نیاز برای منازل، باغ،  ویلا و کارگاه ها است تبدیل می شود. انرژی ذخیره شده در باتری های می تواند الکتریسیته مورد نیاز در طول شب و شرایط نامناسب آب و هوایی را تامین کند.

تجهیزات مورد نیاز برای اجرای نیروگاه برق خورشیدی

همانطور که گفته شد نیروگاه برق خورشیدی جدا از شبکه به طور مستقل برق لازم را تولید می کند برای این کار نیاز است که بر اساس مقیاس برق مورد نیاز مجموعه تجهیزات مناسب انتخاب شوند تا در کنار هم عملکرد مناسبی را به ارمغان بیاورند. کلیدی ترین تجهیزات مورد استفاده برای سیستم برق خورشیدی پنل های خورشیدی برای تولید برق، شارژ کنترلر برای شارژ اصولی و ایمن باتری ها، باتری برای ذخیره کردن انرژی تولید شده جهت استفاده در مواقع مورد نیاز، اینورتر برای تبدیل برق DC به AC می باشند.

کاربرد سیستم برق خورشیدی جدا از شبکه

برق خورشیدی جدا از شبکه به دلیل راحتی اجرا و نگهداری راحت و کم هزینه ای که دارد طرفدار های زیادی دارد. این سیستم ها در هر نقطه ای که که نور خورشید وجود دارد مستقل از شبکه برق شهری الکتریسیته تولید می کنند بنابراین کاربرد های متنوعی دارند. در زیر به چند مورد از کاربردهای معروف اشاره شده است شما می توانید در موارد ذکر شده و یا با الهام از آن ها با توجه به نیاز شخصی خود از این سیستم بهره ببرید.

مناطق دور از دسترس شهری مانند مناطق روستایی و عشایری

در مناطق دور از دسترس برق شهری مانند مناطق روستایی و عشایری و حتی باغ ها و ویلاهایی که از روش هایی مانند ژنراتور های برقی دیزلی برای تولید برق استفاده می کنند ،با مشکلات مختلفی از جمله هزینه بالای سوخت و مشکل تامین سوخت مصرفی آنها روبرو هستند . از طرفی نبود برق برای افراد ساکن منطقه مشکلات زیادی را ایجاد می کند. امکان توسعه شغل ها و کارکردن دشوار تر میشود همچنین مشکلاتی برای مدرسه ها و تحصیل، بهداشت و درمان ایجاد می کند. سیستم های برق خورشیدی در این مواقع با ایجاد الکتریسیته لازم بسیاری از مشکلات را رفع میکند. علاوه بر این نسبت به سایر روش ها هزینه نگهداری بسیار پایین تری داشته و ایمنی آن نیز بسیار بیشتر است.

تامین برق در شرایط بحران

حوادث طبیعی، جنگ ها و سایر اتفاقات ناگوار، ممکن است ظرفیت نیروگاه های قدیمی را دچار اختلال کند که آسیب های جانبی در امدادرسانی، ارتباطات، بهداشت و درمان و تامین آب داشته باشد در این مواقع سیستمهای برق خورشیدی به کمک شهرها می آیند تا از آسیب های احتمالی به واسطه نبود برق را کاهش دهد.

تامین برق در مناطق با قطعی های فراوان

در بعضی از نقاط و شهر های ممکن است به علت قدیمی بودن شبکه انتقال برق سراسری ، آسیب رساندن مکرر حوادث طبیعی به شبکه انتقال و یا ناتوان بودن نیروگاه های اطراف در تامین برق مورد نیاز، ساکنین منطقه شاهد قطعی های پی در پی برق باشند که باعث اختلال در زندگی روزمره می شود. سیستم های برق خورشیدی جدا از شبکه با تولید برق و ذخیره آن در باتری ها کمک می کند که در مواقع قطعی دسترسی به برق از بین نرود.

استفاده به صورت قابل حمل

امروزه برق به جز جدا نشدنی زندگی افراد تبدیل شده است. بنابراین بیش از پیش نیاز است که همه جا و هر زمانی از برق خورشیدی استفاده کرد. معروف ترین محل های استفاده برای سیستم های برق خورشیدی قابل حمل در کمپر های مسافرتی، کمپ ها در طبیعت و طبیعت گردی  و قایق های روی دریا است. از برق تولید شده در این مواقع برای استفاده در روشنایی و تامین برق مورد نیاز برای تجهیزات ارتباطی، یخچال، کولر و بخاری درجای کمپر ها استفاده میشود.  برای این مواقع شرکت های مختلفی انواع مختلفی از سیستم های خورشیدی را تولید کرده اند.

استفاده برای آبیاری کشاورزی 

سیستم های آبیاری خورشیدی از جریان الکتریکی تولید شده توسط نور خورشید استفاده میکنند تا با استفاده از پمپ از اعماق چاه آب مورد نیاز را برای آبیاری محصولات کشاورزی و آشامیدن تامین کند. در این سیستم ها با استفاده از اینورتهای مخصوص پمپاژ آب ، انرژی دریافتی از پنل های خورشیدی بطور مستقیم به برق AC تکفاز یا سه فاز مورد نیاز پمپ تبدیل میشود و این پمپ ها می توانند در کل مدت روز بدون نیاز به باتری کار پمپاژ آب و آبیاری زمین های کشاورزی را انجام دهند.