ملاحظات فنی به کارگیری سامانه های فتوولتائیک هیبریدی در نیروگاه های انشعابی

شرکت توانیر در یک ابلاغیه، ملاحظات فنی مربوط به استفاده از سامانه‌های فتوولتائیک هیبریدی در نیروگاه‌های انشعابی را منتشر کرده است. این دستورالعمل برای نیروگاه‌هایی که قصد دارند با استفاده از سیستم خورشیدی هیبریدی، علاوه بر فروش برق به شبکه سراسری، در زمان قطع برق نیز از انرژی خورشیدی و باتری استفاده کنند، اهمیت فراوانی دارد.

در سال‌های اخیر استفاده از سیستم‌های خورشیدی هیبریدی در ایران رشد زیادی داشته است. دلیل این موضوع، افزایش قطعی برق، اهمیت تامین برق اضطراری و همچنین امکان فروش برق خورشیدی به شبکه سراسری است. به همین دلیل توانیر و ساتبا الزامات جدیدی را برای طراحی و اجرای این نیروگاه‌ها تعیین کرده‌اند تا ایمنی شبکه و عملکرد صحیح تجهیزات تضمین شود. محدوده کاربرد این طرح شامل موارد زیر است:

• نیروگاه‌های خورشیدی کوچک و متوسط متصل به شبکه برق
• سیستم‌های دارای برق اضطراری در زمان قطعی شبکه
• پروژه‌های تجاری و صنعتی با هدف فروش برق و ذخیره انرژی در باتری

سامانه فتوولتائیک هیبریدی چیست؟

سامانه فتوولتائیک هیبریدی سیستمی است که به صورت همزمان از اجزای زیر استفاده می‌کند:

• پنل خورشیدی: تولید برق DC از نور خورشید و تامین انرژی اصلی سیستم.
• اینورتر هیبریدی: تبدیل برق DC به AC و مدیریت همزمان پنل، باتری و شبکه برق.
• باتری خورشیدی: ذخیره انرژی تولیدی برای استفاده در زمان قطع برق یا ساعات شب.
• کلید انتقال اتوماتیک ATS: تغییر خودکار منبع تغذیه بارها بین شبکه برق و خروجی اینورتر هیبریدی.
• سیستم‌های حفاظتی: محافظت از تجهیزات در برابر اتصال کوتاه، اضافه جریان، نوسانات و صاعقه.
• خروجی EPS: تامین برق بارهای ضروری در زمان قطع شبکه سراسری برق.
• کنتور تولید برق: اندازه‌گیری میزان انرژی تزریق‌شده نیروگاه خورشیدی به شبکه برق.
• تابلو AC و DC: محل نصب تجهیزات حفاظتی، کلیدها و تجهیزات کنترلی سیستم خورشیدی.
• سیستم ارت و هم‌بندی: افزایش ایمنی سیستم و جلوگیری از برق‌گرفتگی و آسیب تجهیزات.

برق تولیدی در سامانه فتوولتائیک هیبریدی

در این سیستم خورشیدی، برق تولیدی پنل‌ها می‌تواند:

• به شبکه برق فروخته شود
• در باتری ذخیره شود
• یا برای تامین بارهای مصرفی استفاده گردد.

در زمان قطع برق نیز اینورتر هیبریدی می‌تواند به کمک باتری و پنل خورشیدی، برق تجهیزات ضروری ساختمان را تامین کند.

اصطلاحات و تعاریف سامانه‌های فتوولتائیک هیبریدی

اینورتر فتوولتائیک متصل به شبکه (On-Grid PV Inverter)

اینورتر متصل به شبکه وظیفه دارد برق مستقیم (DC) تولیدشده توسط پنل‌های خورشیدی را به برق متناوب (AC) هماهنگ با ولتاژ و فرکانس شبکه برق سراسری تبدیل کند. این دستگاه با استفاده از فناوری MPPT بیشترین توان ممکن را از پنل‌ها دریافت می‌کند، اما هنگام قطع برق شبکه برای حفظ ایمنی، فرآیند تزریق برق را متوقف می‌سازد.

اینورتر فتوولتائیک هیبریدی (Hybrid PV Inverter)

اینورتر هیبریدی نوع پیشرفته‌ای از اینورتر خورشیدی است که علاوه بر اتصال به شبکه برق، قابلیت کار در حالت مستقل از شبکه را نیز دارد. این دستگاه می‌تواند انرژی پنل خورشیدی و باتری را به صورت هوشمند مدیریت کرده و در زمان قطعی برق، انرژی مورد نیاز بارهای ضروری را تامین نماید.

بارهای اضطراری (EPS)

بارهای اضطراری به تجهیزاتی گفته می‌شود که لازم است حتی در زمان خاموشی شبکه برق نیز فعال باقی بمانند. این بارها معمولاً از طریق خروجی EPS اینورتر هیبریدی تغذیه می‌شوند تا برق مورد نیاز تجهیزات حیاتی بدون وقفه تامین شود.

کلید انتقال اتوماتیک (ATS)

کلید ATS تجهیزی کنترلی برای جابه‌جایی خودکار منبع تغذیه بارها بین شبکه برق سراسری و اینورتر هیبریدی است. این کلید هنگام قطع برق، بارها را به سیستم خورشیدی و باتری متصل کرده و پس از بازگشت برق شهر، مجدداً تغذیه را به شبکه منتقل می‌کند.

تفاوت اینورتر هیبریدی با اینورتر متصل به شبکه

شرکت توانیر در این سند تفاوت مهمی میان اینورترهای معمولی متصل به شبکه و اینورترهای هیبریدی بیان می‌کند.

اینورترهای متصل به شبکه (On-Grid) فقط در حضور برق شبکه کار می‌کنند و هنگام قطع برق خاموش می‌شوند. اما اینورترهای هیبریدی علاوه بر قابلیت فروش برق به شبکه، می‌توانند در حالت جدا از شبکه نیز کار کرده و بارهای اضطراری را تغذیه کنند.

خروجی EPS چیست؟

یکی از مهم‌ترین بخش‌های این دستورالعمل مربوط به خروجی EPS است.

EPS یا Emergency Power Supply خروجی مخصوصی در اینورتر هیبریدی است که هنگام قطع برق شبکه فعال می‌شود و برق بارهای ضروری را تامین می‌کند. بارهای ضروری می‌توانند شامل روشنایی، یخچال، مودم اینترنت، کامپیوتر و تجهیزات صنعتی حساس باشند.

ATS چیست و چرا اهمیت دارد؟

در این دستورالعمل، استفاده از کلید انتقال اتوماتیک یا ATS الزامی اعلام شده است. ATS وظیفه دارد هنگام قطع برق:

• اتصال بارها را از شبکه سراسری جدا کند.
• آن‌ها را به خروجی اینورتر هیبریدی متصل نماید.

سپس پس از بازگشت برق شهر، مجدداً بارها را به شبکه سراسری متصل می‌کند. این موضوع اهمیت بسیار زیادی دارد زیرا:

• از برگشت برق به شبکه جلوگیری می‌کند.
• ایمنی شبکه را افزایش می‌دهد.
• مانع اختلال در عملکرد کنتورها می‌شود.

مهم‌ترین الزامات فنی سامانه های فتوولتائیک هیبریدی

استفاده از اینورتر سه فاز برای توان‌های بالاتر از ۵ کیلووات

طبق این دستورالعمل، برای سیستم‌های بالاتر از ۵ کیلووات باید از اینورتر سه فاز استفاده شود.

ممنوعیت شارژ باتری از شبکه برای فروش برق

یکی از مهم‌ترین بندهای این سند این است که:

• باتری نباید از شبکه شارژ شود
• و برق باتری نیز نباید به شبکه تزریق گردد.

این موضوع برای جلوگیری از سوءاستفاده در فروش برق بسیار مهم است.

الزامات مربوط به کلید ATS

• در سیستم تک‌فاز باید فاز و نول را بین منبع جا به جا کند.
• در سیستم سه‌فاز باید هر چهار سیم فاز و نول را بین منبع جا به جا کند.

جلوگیری از اتصال مستقیم EPS به شبکه

خروجی EPS تحت هیچ شرایطی نباید مستقیماً به شبکه برق متصل شود. این موضوع یکی از مهم‌ترین اصول ایمنی در سیستم‌های هیبریدی است.

الزامات حفاظتی سیستم‌های هیبریدی

یکی از بخش‌های مهم سند، تاکید ویژه بر حفاظت الکتریکی است.

استفاده از کلید DC

در صورتی که اینورتر کلید DC داخلی نداشته باشد، نصب کلید DC جداگانه الزامی است.

استفاده از RCD نوع B

در برخی اینورترها استفاده از حفاظت RCD نوع B الزامی اعلام شده است.

نصب SPD

نصب SPD در سمت AC و DC مطابق دستورالعمل‌های ساتبا الزامی است.

SPD از تجهیزات در برابر:

• صاعقه
• نوسانات
• اضافه ولتاژ

محافظت می‌کند.

الزامات مربوط به کیفیت برق

طبق دستورالعمل؛

• میزان THD خروجی EPS باید کمتر از ۸ درصد باشد.
• همچنین عملکرد اینورتر سه فاز در بارهای نامتعادل نیز باید مناسب باشد.

الزامات باتری در سیستم‌های هیبریدی

در این سند بخش مهمی به باتری‌ها اختصاص یافته است.

انتخاب نوع باتری

نوع باتری باید با مشخصات اینورتر سازگار باشد.

معمولاً از:

• باتری لیتیومی
• باتری ژل
• باتری سرب اسیدی

استفاده می‌شود.

حفاظت مسیر باتری

در طراحی سیستم باید:

• کلید DC بین باتری و اینورتر نصب شود.
• حفاظت اضافه جریان وجود داشته باشد.
• کلید هر دو قطب مثبت و منفی را قطع کند.

سیستم ارت و اتصال نول به زمین

در دستورالعمل سامانه های فتوولتائیک هیبریدی تاکید شده:

• اجرای سیستم ارت باید مطابق استانداردهای ساتبا و توانیر باشد.
• نول و ارت فقط در یک نقطه به هم متصل شوند.
• رله اتصال نول به ارت در اینورتر هیبریدی الزامی است.

این موارد نقش بسیار مهمی در ایمنی کاربران و جلوگیری از برق‌گرفتگی دارند.

تایید تنظیمات اینورتر توسط شرکت توزیع

یکی از نکات مهم این ابلاغیه این است که:

• تمام تنظیمات اینورتر هیبریدی باید به تایید شرکت توزیع برق برسد.
• هرگونه تغییر تنظیمات نیز باید تحت نظارت شرکت توزیع انجام شود.

بنابراین انتخاب اینورترهای استاندارد و قابل تنظیم اهمیت بسیار زیادی دارد.

شرکت هورمند نوین ورنا فعال در زمینه انرژی های تجدید پذیر و مجری نیروگاه های برق خورشیدی در ایران است.
همچنین شما عزیزان می توانید با مراجعه حضوری به دفتر فروش مجموعه و یا فروشگاه مجازی هورمند نوین ورنا انواع تجهیزات خورشیدی را با ضمانت عملکرد و ارسال سریع خریداری نمائید.
برای خرید محصولات با ما تماس بگیرید. و یا از طریق همین سایت، سفارش خود را ثبت نمایید.