سیستم انرژی خورشیدی خارج از شبکه که به عنوان سیستم تامین برق مستقل از انرژی جدید یا سیستم تولید برق فتوولتائیک خارج از شبکه نیز شناخته می شود، یک راه حل برق خودکفا است که به شبکه ملی متکی نیست. در زیر توضیح دقیقی در مورد سیستم های منبع تغذیه خورشیدی خارج از شبکه ارائه شده است:
1. اصل سیستم
سیستم منبع تغذیه خورشیدی خارج از شبکه عمدتاً از پنل های خورشیدی برای تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی استفاده می کند و انرژی الکتریکی را از طریق کنترل کننده های شارژ و تخلیه خورشیدی مدیریت و توزیع می کند. در شرایط نوری، سیستم برق را از طریق پنل خورشیدی به بار می رساند و همزمان بانک باتری را شارژ می کند. در روزهای بارانی یا زمانی که نور وجود ندارد، سیستم برق را از طریق بانک باتری به بار می رساند. علاوه بر این، اگر سیستم نیاز به تغذیه تجهیزات AC دارد، باید با منبع تغذیه اینورتر نیز پیکربندی شود تا برق DC را به برق AC تبدیل کند.
2. ترکیب سیستم
سیستم منبع تغذیه خورشیدی خارج از شبکه عمدتاً از پانل های خورشیدی، بسته های باتری، کنترل کننده های شارژ و دشارژ خورشیدی و منابع تغذیه اینورتر تشکیل شده است. پنل خورشیدی وظیفه تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی را بر عهده دارد. بسته باتری مسئول ذخیره انرژی الکتریکی برای استفاده توسط سیستم در مواقعی است که نور وجود ندارد. کنترل کننده شارژ و دشارژ خورشیدی مسئول مدیریت و توزیع انرژی الکتریکی و محافظت از بسته باتری در برابر آسیب هایی مانند شارژ بیش از حد و تخلیه بیش از حد است. معکوس ترانسفورماتور قدرت وظیفه تبدیل برق DC به برق AC برای استفاده توسط تجهیزات AC را بر عهده دارد.
3. مزایای سیستم
قابلیت اطمینان بالا: سیستم منبع تغذیه خورشیدی خارج از شبکه به شبکه برق ملی متکی نیست و می تواند خودکفا باشد. بنابراین، حتی اگر شبکه ملی برق به طور عادی کار نکند، نیازهای برق کاربران همچنان قابل تضمین است.
انعطاف پذیری بالا: سیستم را می توان با توجه به نیازهای شخصی سفارشی کرد. کاربران می‌توانند تعداد پنل‌های خورشیدی و ظرفیت باتری را با توجه به مصرف برق و نیازهای تجهیزات خود تعیین کنند، و این امر باعث می‌شود که برای انطباق با نیازهای انرژی شخصی انعطاف‌پذیرتر باشد.
ایمنی بالا: سیستم به شبکه برق ملی متصل نیست و هیچ خطری مانند خطرات شوک الکتریکی که ممکن است در سیستم های تولید برق خورشیدی تحت شبکه وجود داشته باشد وجود ندارد، بنابراین از ایمنی بالاتری برخوردار است.
4. کاربرد سیستم
سیستم های منبع تغذیه خورشیدی خارج از شبکه به طور گسترده در سناریوهای مختلفی که نیاز به منبع تغذیه مستقل دارند، مانند مناطق دور افتاده بدون برق، ایستگاه های پایه ارتباطی، ایستگاه های نظارت خودکار، تاسیسات حمل و نقل و غیره استفاده می شود. در این سناریوها، سیستم های منبع تغذیه خورشیدی خارج از شبکه می تواند منبع تغذیه پایدار و قابل اعتماد را برای رفع نیازهای مختلف برق فراهم کند.
5. نواقص سیستم
هزینه سرمایه گذاری بالا: در مقایسه با سیستم های تولید برق خورشیدی تحت شبکه، هزینه سرمایه گذاری سیستم های منبع تغذیه خورشیدی خارج از شبکه بالاتر است. تجهیزات بیشتری مانند پنل های خورشیدی، باتری ها و اینورترها باید خریداری شود که هزینه های سرمایه گذاری را افزایش می دهد.
هزینه های بالای نگهداری: باتری ها و سایر تجهیزات موجود در سیستم نیاز به تعویض و نگهداری منظم دارند که این امر باعث افزایش هزینه های نگهداری می شود.
دشواری مقابله با موقعیت‌های شدید: در موقعیت‌های شدید، مانند دوره‌های طولانی‌مدت آب و هوای شدید یا آسیب باتری، سیستم‌های انرژی خورشیدی خارج از شبکه ممکن است برای مقابله با مشکل مواجه شوند. در این مورد، کاربران باید منبع تغذیه پشتیبان یا سایر اقدامات اضطراری را آماده کنند.