کاربردی‌ترین تفاوت‌های نیروگاه برق خورشیدی آف گرید و آن گرید در یک نگاه

سیستم برق خورشیدی

برای تولید برق خورشیدی تنها وجود پنل خورشیدی کافی نیست. تمام تجهیزات مورد نیاز برای تولید برق خورشیدی را سیستم برق خورشیدی می‌گویند. این تجهیزات شامل پنل خورشیدی، اینونتر یا سانونتر، باطری، کنترلرشارژر، سازه (Structure)، تابلو محافظ و اتصالات می‌شود. در این مقاله تمام اجزاء سیستم برق خورشیدی را توضیح داده و سپس به دو نوع سیستم برق خورشیدی متصل به شبکه (آن گرید) و سیستم برق خورشیدی نامتصل به شبکه (آف گرید) خواهیم پرداخت.

پنل خورشیدی

پنل خورشید صفحه‌هایی از سلول خورشیدی است که به وسیله انرژی موجود در فوتون‌های آفتاب، انرژی الکتریکی تولید می‌کنند. این پنل‌ها به دو دسته اصلی پلی کریستال و مونو کریستال تقسیم می‌شود.

مونوکریستال

پنل خورشیدی مونوکریستال در هر سلول خورشیدی دارای یک کریستال است. پنل خورشیدی مونوکریستال دارای بازدهی بیشتری بوده و در محیط‌های کوچک یا کم‌تابش نیز می‌تواند برق مورد نیاز را تولید کنند. در نتیجه این پنل‌ها برای اقلیم‌های کم‌آفتاب‌تر کاربرد بیشتری داشته و برای استان‌های شمالی یا غربی کشور بسیار مناسب است.

پلی کریستال

پنل پلی کریستال در هر سلول خورشیدی دارای چند کریستال است. پنل پلی کریستال در اقلیم‌های گرم و خشک بازدهی داشته و در برابر گرما مقاومت دارد. در نتیجه بازدهی این مدل از پنل در مواجه با حرارت زیاد، کاهش کمتری پیدا می‌کند. معمولاً در استان‌های مرکزی یا جنوبی کشور که دارای اقلیم گرم و خشک است، پنل پلی کریستال بهینه‌تر از مونوکریستال است.

اینونتر

اینوتر یا مبدل وسیله‌ای است که برق تولید شده در پنل خورشیدی را به برق مورد استفاده در منزل تبدیل می‌کند. به عبارت دیگر مبدل قادر است تا برق مستقیم DC را به برق متناوب AC تبدیل کند. برق DC به وسیله باتری ماشین یا پنل خورشیدی ایجاد می‌شود و جریانی است که از یک مبدآ به در مسیری واحد به سمت مبدآ حرکت می‌کند.

در مقابل جریان برق با طول AC تنها در یک مسیر حرکت نکرده و می‌تواند حرکات سینوسی، شبه سینوسی یا مربعی داشته باشد. طول موج سینوسی بهترین طول موج متناوب برای وسایل برقی حساس بوده و سپس طول موج شبه سینوسی می‌تواند کاربرد داشته باشد.

اینوتر سینوسی

مبدل سینوسی توانایی تبدیل برق DC به AC را داشته و برق ایجاد شده تداوم و ثبات زیادی دارد. این مبدل برای تجهیزات برقی موتوردار مانند یخچال، مایکروویو یا جاروبرقی مناسب است. زیرا نوسانی نداشته و از ثبات و تداوم خوبی برخوردار است.

معمولاً اینونتر سینوسی هزینه بیشتری نسبت به اینوتر شبه سینوسی دارد.

اینوتر شبه سینوسی

کارکرد اصلی این دست از مبدل‌ها نیز دقیقاً تغییر طول موج برق است. البته که برق تولید شده در مبدل‌های شبه سینوسی برای لوازم برقی فاقد موتور مناسب بوده که در برابر نوسانات کوچک برق حساسیتی ندارند. برای مثال لامپ‌ها، تلویزیون، رادیو و … از لوازم برقی بدون موتور هستند.

باتری

در سیستم‌های آف گرید، برق تولید شده از پنل خورشیدی در باتری ذخیره شده و در زمان مورد نیاز می‌توان از آن استفاده نمود. باتری آسیب‌پذیرترین بخش سیستم آف گرید است که تقریباً به صورت دو الی سه ساله نیاز به جایگزینی دارد.

کنترلرشارژر

کنترلرشارژر نیز وسیله‌ای است که از باتری در برابر نوسانات برق حفاظت کرده و از کاهش عمر باتری جلوگیری می‌کند. با توجه به آسیب‌پذیری باتری نسبت به تهدیدهای محیطی و داخلی این محصول می‌تواند از آسیب به باتری جلوگیری کرده و باعث افزایش دوره سرویس نیروگاه خورشیدی شود.

سانورتر

سانورتر دستگاهی کمباین بوده و ترکیبی از اینورتر و کنترلرشارژر است که برق DC را به AC تبدیل کرده و از باتری در برابر نوسانات جریان برق محافظت می‌کند. همان‌طور که در سایت solarniroo ذکر شده است: ” هر سانورتر شامل یک شارژکنترلر و یک اینورتر است و بسته به نوع و برند امکانات دیگری نیز به آن اضافه می شود. به طور کلی سانورتر ها دارای قابلیت های بیشتر به نسبت اینورتر و شارژکنترلر جدا از هم هستند. یکی از امکانات کاربردی که در بسیاری از سانورتر ها موجود است، شارژر کمکی یا شارژر برق شهر است که می توان با اتصال موتور برق یا برق شهر به ورودی سانورتر، باتری ها را شارژ نمود.”

سازه

سازه‌ (Structure) پایه‌ای فلزی است که پنل خورشیدی بر روی آن قرار می‌گیرد. کارکرد سازه تعیین زاویه درست برای جذب بیشترین نور ممکن بوده و همچنین با ایجاد فضای خالی زیر پنل، از گرم شدن بیش از حد پنل خورشیدی جلوگیری می‎‌کند.

تابلو محافظ و صاعقه‌گیر

تابلو محافظ و صاعقه‌گیر نیز از سیستم برق خورشیدی در برابر آسیب‌های ناشی از اختلالات جریان برق و صاعقه محافظت می‌کند. معمولاً تبلو محافظ و صاعقه‌گیر بر روی پکیج برق خورشیدی در اختیار افراد قرار می‌گیرد.

اتصالات

اتصالات نیز شامل تمام سیم و کابل مورد نیاز برای انتقال برق تولید شده به وسایل برقی یا شبکه برق می‌شود.

سیستم برق خورشیدی آن گرید

سیستم برق خورشیدی آن گرید سیستمی است که به شبکه برق محلی متصل بوده و برق تولید شده وارد این شبکه می‌شود. سیستم برق آن گرید اغلب برای درآمدزایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. درآمدزایی از پنل خورشیدی یکی از بی‌دردسرترین راهکارهای درآمدزایی بوده که بعد از احداث نیروگاه خورشیدی دیگر نیازی  به تخصص، صرف هزینه یا زمان چندانی ندارد.

نقاط قوت نیروگاه برق خورشیدی آن گرید

در این سیستم نیازی به اینورتر یا کنترلرشارژر وجود ندارد. در نتیجه طول عمر سیستم‌های آن گرید نسبت به آف گرید بیشتر بوده، هزینه نگهداری کمتری دارند و همچنین قیمت نیروگاه برق خورشیدی متصل به شبکه از مدل آف گرید کمتر است.

نقاط ضعف نیروگاه برق خورشیدی آن گرید

بزرگ‌ترین نقطه ضعف سیستم آن گرید عدم استفاده از برق تولید شده در قطعی برق است. یعنی با قطع شدن شبکه برق از نیروگاه برق خورشیدی نمی‌توان استفاده کرد.

سیستم برق خورشیدی آف گرید

نیروگاه برق خورشیدی آف گرید به شبکه برق محلی متصل نبوده و برق تولید شده در باتری ذخیره می‌شود. در نتیجه برای آبیاری باغ و زمین کشاورزی یا ویلاهای دورافتاده از سیستم برق خورشیدی آف گرید استفاده می‌شود.

نقاط قوت نیروگاه برق خورشیدی آف گرید

نیروگاه برق آب گرید شما را از برق شبکه بی‌نیاز می‌کند. با وجود سیستم آف گرید شما هر جا که باشید می‌توانید از انرژی الکتریکی مورد نیازتان بهره‌مند شوید. سیستم خورشیدی آف گرید دقیقاً می‌تواند جایگزین موتوربرق شود. در حالیکه هزینه‌های سرویس دوره‌ای و سوخت را ندارد. البته که در مناطق بارانی یا ابری و مناطقی که وسعت مورد نیاز برای قرار گرفتن پنل خورشیدی وجود نداشته باشد، جایگزین موتوربرق نمی‌شود.

نقاط ضعف نیروگاه برق خورشیدی آف گرید

با توجه به استفاده از باتری در سیستم برق خورشیدی آف گرید، هزینه تهیه این سیستم بالاتر رفته و باتری هر دو الی سه سال باید تعویض شود. به عبارت دیگر باتری و کنترلرشارژر دو قطعه از سیستم برق خورشیدی آف گرید است که در سیستم آن گرید وجود ندارد و باعث افزایش هزینه ین سیستم نسبت به آن گرید می‌شود.

نکات تکمیلی

نکته اول:

از آنجا که برق مورد استفاده در منازل برق سه فاز است، در نیروگاه برق خورشیدی متصل به شبکه (آن گرید) که معمولاً برای درآمدزایی از برق خورشیدی مورد استفاده قرار می‌گیرد، اینورتر مورد استفاده باید اینوتر سه فاز باشد. این مبدل دقیقاً برق تولید شده از سیستم برق خورشیدی را به برق خروجی از نیروگاه برق تبدیل می‌کند.

نکته دوم:

در سیستم برق خورشیدی آنگرید یا متصل به شبکه که با هدف درآمدزایی مورد استفاده قرار می‌گیرد، از سوی نیرگاه برق کنتوری در اختیار صاحب نیروگاه خورشیدی قرار می‌گیرد تا با استفاده از آن برق تولید شده از نیروگاه محاسبه شود. همان‌طور که در سایت rahsunco بیان شده است که ” در نیروگاه ­های آنگرید یک کنتور جدید برای محاسبه توان نیروگاه و تزریق آن به شبکه، اضافه شده و برق مصرفی از همان کنتور قدیمی موجود در محل گرفته می ­شود. دلیل این امر تفاوت تعرفه خرید و فروش برق از طرف شرکت برق است(تعرفه خرید برق خورشیدی 10 تا 20 برابر تعرفه فروش برق شبکه به مشتریان است). بنابراین این روش محاسبه به سود متقاضی احداث نیروگاه خورشیدی خواهد بود. لازم به ذکر است برای فروش برق خورشیدی یک قرارداد بلند مدت 20 ساله خرید تضمینی برق با شرکت توزیع برق منعقد می شود.”