Font: knepublishing.com
El sistema híbrid PV-dièsel és la integració del sistema fotovoltaic amb generador dièsel per subministrar la càrrega. L'objectiu d'aquesta tecnologia és proporcionar electricitat durant 24 hores als clients però reduir les hores de funcionament del generador dièsel d'una manera òptima. Els sistemes consisteixen en matrius de PV, generador dièsel, bateries i inversors. L'operació bàsica es controla coneixent l'estat de càrrega i bateria.
L'aplicació d'aquesta tecnologia necessita alguns requisits previs com, el terreny obert suficient per localitzar les matrius fotovoltaiques i bateries com a emmagatzematge d'energia, i la disponibilitat de bon estat del generador dièsel amb sortida/parada automàtica. No obstant això; la majoria dels dièsel existents són vells i no hi ha prou espai per a matrius de PV que està a prop del generador dièsel. Per tant, ha de ser una solució que la tecnologia híbrida pugui adaptar-se a aquestes situacions reals.
El sistema híbrid PV-Diesel s'ha de completar amb el sistema de control amb les capacitats per executar tot el component en certes condicions. Les fonts d'energia de matrius fotovoltaiques i generador dièsel han de ser òptimes subministrant l'energia de càrrega diària. El diagrama de blocs es mostra ala figura 1, i l'operació bàsica es podria veure enla figura 2.
El funcionament bàsic del sistema híbrid fotovoltaic es podria dividir en 3 condicions de càrrega, que són de baixa càrrega, càrrega mitjana i càrrega màxima.
En condicions de baixa càrrega, el generador dièsel està apagat i l'energia de càrrega subministrada per l'energia de PV a través de l'inversor. El generador dièsel funcionarà a una càrrega òptima per alimentar la càrrega, i carregarà la bateria si hi ha excés d'energia a càrrega mitjana. En la condició màxima de càrrega generador dièsel corrent a càrrega òptima en paral·lel amb inversor. Inverter està convertint l'energia de DC de la bateria en energia ac.
La informació completa de la condició del lloc és obligatòria per dissenyar i implementar el sistema híbrid PV-dièsel.
La informació requerida són la disponibilitat i localització d'espai obert per a matrius de PV, el perfil de càrrega diària, quants i quina és la capacitat, hi ha qualsevol inici /parada automàtica en el generador dièsel existent. El disseny del sistema híbrid PV-dièsel es basarà en la informació anterior.
En general, la unitat de control del sistema híbrid PV-dièsel s'estableix amb totalment automàtic, però; la major part del generador dièsel en el lloc no té control automàtic d'inici / parada. Així que l'operador ha d'iniciar el generador dièsel quan la unitat de control dispara i donar un senyal a l'operador per iniciar el generador dièsel
El mode totalment automàtic amb l'operador ha d'iniciar el generador dièsel veient el signe de control és massa arriscat, perquè quan el generador dièsel ha de començar enmig de la nit i l'operador no és conscient, llavors el sistema es tancarà.
El rendiment característic mostra que la càrrega es subministra directament per matriu fotovoltaica durant una bona radiació solar i l'excés d'energia va a la bateria que s'utilitzarà per a la càrrega a la nit o a la baixa radiació solar entrant.
Quan la càrrega del lloc va arribar a un nivell més alt que el preestablerta o durant la baixa radiació solar, el generador dièsel s'iniciarà i es posarà en línia en paral·lel amb l'inversor per subministrar la càrrega i / o carregar les bateries
El mode totalment automàtic no es pot realitzar de manera òptima si el generador dièsel no es completa amb el control automàtic d'inici/aturada, ja que l'operador ha d'encendre i apagar el generador dièsel quan el sistema de control ho demana. En algun moment l'operador no encès o apagar el generador dièsel i causarà el tancament de tot el sistema. Per evitar aquest problema la unitat de control ha de tenir el mode de fonts d'execució, que és el funcionament del generador dièsel dependrà de l'operador. L'operador ha d'operar el generador dièsel d'acord amb un horari,mentre que la sincronitzacióbetweeninverteranddiesel generador encara controlat per la unitat de control.
L'altra opció és el mode manual. Aquest mode ha d'estar disponible a causa dels fets reals que tantes centrals dièsel existents no tenen el control automàtic d'inici / parada
Mitjançant aquest mode manual es podria establir en funció del patró d'operació que decideixi el planificador del sistema.
- Tota la càrrega subministrada pel generador dièsel
- Tota la càrrega subministrada pel generador dièsel i l'excés d'energia va a carregar la bateria.
4. Resultat i discussió.
La majoria de les condicions reals en els llocs no són compatibles amb la tecnologia híbrida. Per exemple, el generador dièsel existent no es proporciona amb control automàtic d'inici / aturada i no hi ha espai obert disponible a prop del generador dièsel on s'han d'instal·lar matrius de PV.
El sistema operatiu en mode totalment automàtic sense control automàtic d'inici/aturada sobre el dièsel existent no funcionarà de manera òptima, ja que el sistema es tancarà quan l'operador no ent loqui el generador dièsel. Seria millor si el sistema funcionava en mode font semiautomàtic /run, el que significa que el generador dièsel ha de ser iniciat o aturat per l'operador com el seu horari mentre la sincronització entre inversor i generador dièsel encara controlat per la unitat de control.
L'altre problema en el lloc apareixen és quan no hi ha espai obert per a les matrius de PV prop del generador dièsel, llavors les matrius de PV ha d'estar situat lluny del generador dièsel. El que significa que necessita cable per connectar les matrius de PV i la unitat de control que es troba en el lloc on es porta a terme el generador dièsel. Per a aquesta condició es podria fer mitjançant mode font d'execució, però l'intercanvi de càrrega entre inversor i generador dièsel serà realitzat per l'operador, i no hi haurà apagada quan el generador dièsel es fa càrrec de la càrrega.
Les opcions de mode manual s'utilitza quan hi ha un problema en inversor, i el sistema que s'executa només amb dièsel, o durant la càrrega màxima i la bateria està en baix nivell.
Per adaptar-se a les condicions reals del lloc, la tecnologia del sistema híbrid PV-dièsel s'ha de completar amb diversos modes opcionals per anticipar-se a diferents condicions d'un lloc a l'altre lloc.
