معرفی جامع انواع سیستم‌های برق خورشیدی و کاربردهای آن‌ها

خورشید را می‌توان یکی از شگفت‌انگیزترین منابع انرژی در جهان دانست؛ یک راکتور هسته‌ای طبیعی عظیم که در هر ثانیه مقدار بسیار زیادی از جرم خود را به انرژی تبدیل می‌کند. این انرژی عظیم، پس از طی مسافتی طولانی، به سطح زمین می‌رسد و می‌تواند به‌وسیله فناوری‌های نوین به برق قابل استفاده تبدیل شود. برق خورشیدی حاصل تابش نور خورشید به سلول‌های فتوولتائیک است که در پنل‌های خورشیدی تعبیه شده‌اند. این سلول‌ها با استفاده از پدیده اثر فتوولتائیک، نور را مستقیماً به جریان الکتریکی تبدیل می‌کنند.

امروزه با پیشرفت فناوری و افزایش هزینه‌های انرژی‌های فسیلی، استفاده از سیستم خورشیدی به‌عنوان یک راهکار پایدار، اقتصادی و دوستدار محیط زیست، بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله، انواع سیستم‌های برق خورشیدی را به‌صورت کامل بررسی می‌کنیم تا بتوانید متناسب با نیاز خود، بهترین گزینه را انتخاب کنید.

بیشتربخوانید:چراغ خورشیدی چیست و چگونه کار می‌کند؟ 

دسته‌بندی کلی سیستم‌های برق خورشیدی

در طراحی و اجرای سیستم‌های فتوولتائیک، چهار پیکربندی اصلی وجود دارد که هر کدام کاربرد، مزایا و محدودیت‌های خاص خود را دارند:

1. سیستم‌های مستقل از شبکه (Off-Grid)

2. سیستم‌های متصل به شبکه (On-Grid)

3. سیستم‌های متصل به شبکه با پشتیبانی باتری

4. سیستم‌های متصل و متکی به شبکه

در ادامه، هر یک از این مدل‌ها را به‌صورت جداگانه بررسی می‌کنیم.

۱. سیستم‌های خورشیدی مستقل از شبکه (Off-Grid)

سیستم‌های مستقل از شبکه یکی از قدیمی‌ترین و در عین حال پرکاربردترین روش‌های تولید برق خورشیدی هستند. این نوع سیستم خورشیدی معمولاً در مناطقی استفاده می‌شود که دسترسی به شبکه برق سراسری وجود ندارد یا هزینه اتصال به شبکه بسیار بالا است؛ مانند مناطق روستایی، کوهستانی، باغ‌ها، ویلاهای دورافتاده و ایستگاه‌های مخابراتی.

در این سیستم، پنل‌های خورشیدی انرژی الکتریکی تولید کرده و آن را در باتری‌ها ذخیره می‌کنند. انرژی ذخیره‌شده در زمان نیاز، از طریق اینورتر به برق متناوب تبدیل شده و در اختیار مصرف‌کننده قرار می‌گیرد.

مزایای سیستم Off-Grid

• استقلال کامل از شبکه برق

• مناسب برای مناطق دورافتاده

• امکان ذخیره انرژی برای شب و روزهای ابری

• امنیت انرژی در شرایط بحرانی

محدودیت‌ها

• هزینه اولیه بالاتر به دلیل نیاز به باتری

• نیاز به مدیریت مصرف انرژی

• محدودیت ظرفیت ذخیره‌سازی

۲. سیستم‌های خورشیدی متصل به شبکه (On-Grid)

سیستم‌های متصل به شبکه، یکی از رایج‌ترین مدل‌ها در کشورهای توسعه‌یافته محسوب می‌شوند. در این روش، پنل‌های خورشیدی به‌طور مستقیم به شبکه برق سراسری متصل هستند و برق تولیدی، همزمان با شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در ساعات روز، زمانی که تولید برق بیشتر از مصرف باشد، مازاد انرژی به شبکه تزریق می‌شود و در زمان‌هایی مانند شب، برق مورد نیاز از شبکه سراسری تأمین خواهد شد. این نوع سیستم خورشیدی معمولاً بدون باتری طراحی می‌شود.

مزایای سیستم On-Grid

• هزینه نصب کمتر نسبت به سیستم‌های باتری‌دار

• راندمان بالا

• عدم نیاز به نگهداری باتری

• کمک به کاهش فشار روی شبکه برق

معایب

• قطع برق در زمان خاموشی شبکه

• وابستگی کامل به شبکه سراسری

۳. سیستم‌های خورشیدی متصل به شبکه با پشتیبانی باتری

این مدل ترکیبی از دو سیستم قبلی است و برای کاربرانی طراحی شده که هم به کاهش هزینه برق اهمیت می‌دهند و هم به پایداری انرژی در زمان قطع برق شبکه. در این نوع سیستم خورشیدی، باتری‌ها نقش پشتیبان را ایفا می‌کنند.

در شرایط عادی، سیستم مشابه حالت متصل به شبکه عمل می‌کند، اما در صورت قطع برق، انرژی ذخیره‌شده در باتری‌ها وارد مدار شده و برق مصرف‌کننده قطع نمی‌شود.

مزایا

• تأمین برق در زمان قطعی شبکه

• استفاده حداکثری از انرژی خورشیدی

• امنیت انرژی بالا

معایب

• هزینه اولیه بالاتر

• نیاز به نگهداری باتری‌ها

۴. سیستم‌های متصل و متکی به شبکه

این مدل کمتر شناخته‌شده، بیشتر در منازل کوچک و واحدهای مسکونی کم‌مصرف کاربرد دارد. در این روش، انرژی تولیدی ابتدا برای شارژ باتری‌ها استفاده می‌شود و سپس از طریق اینورتر به برق قابل استفاده تبدیل می‌گردد. در صورت کاهش سطح شارژ باتری، سیستم به‌صورت خودکار به شبکه برق شهری متصل می‌شود.

برخلاف سیستم‌های On-Grid، در این مدل امکان فروش برق به شبکه وجود ندارد و تمام انرژی تولیدی صرف مصرف داخلی می‌شود. این سیستم خورشیدی گزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه برای شروع استفاده از انرژی خورشیدی به شمار می‌رود.

بیشتر بخوانید: استانداردهای کلیدی در نصب و عملکرد سیستم‌های خورشیدی

سیستم‌های خورشیدی به‌عنوان برق اضطراری

با اندکی تغییر در طراحی، می‌توان از سیستم‌های متکی به شبکه به‌عنوان برق اضطراری استفاده کرد. در این حالت، هنگام قطع برق شهری، سیستم به‌طور خودکار فعال شده و برق مورد نیاز مصرف‌کننده را تأمین می‌کند. هرچند در زمان وجود برق شبکه، از انرژی خورشیدی استفاده نمی‌شود، اما پایداری انرژی در شرایط بحرانی تضمین خواهد شد.

تفاوت‌های کلیدی سیستم‌های متصل و مستقل از شبکه

خرید تجهیزات سیستم خورشیدی از سی بازار

اگر قصد راه‌اندازی یا ارتقای یک سیستم خورشیدی را دارید، انتخاب تجهیزات استاندارد و فروشنده معتبر اهمیت بسیار زیادی دارد. سی بازار به‌عنوان یک فروشگاه آنلاین تخصصی، مجموعه‌ای متنوع از پنل‌های خورشیدی، اینورتر، باتری، تجهیزات جانبی و لوازم مرتبط را با ضمانت اصالت کالا و قیمت رقابتی ارائه می‌دهد.

سی بازار با فراهم کردن امکان مقایسه محصولات، مشاوره تخصصی و ارسال مطمئن، مسیر خرید تجهیزات انرژی خورشیدی را برای کاربران خانگی و صنعتی ساده‌تر کرده است. اگر به‌دنبال یک مرجع قابل اعتماد برای تهیه تجهیزات خورشیدی هستید، سی بازار می‌تواند انتخابی هوشمندانه باشد.

جمع‌بندی

انرژی خورشیدی یکی از پاک‌ترین و پایدارترین منابع انرژی در جهان است و با انتخاب صحیح نوع سیستم، می‌توان از مزایای اقتصادی و زیست‌محیطی آن بهره‌مند شد. از سیستم‌های مستقل برای مناطق دورافتاده گرفته تا سیستم‌های متصل به شبکه برای کاهش هزینه برق شهری، هر مدل کاربرد خاص خود را دارد.

با بررسی دقیق نیاز مصرف، شرایط محیطی و بودجه، می‌توانید بهترین نوع سیستم خورشیدی را انتخاب کرده و با استفاده از تجهیزات استاندارد، سرمایه‌گذاری مطمئن و بلندمدتی انجام دهید.