Mifumo ya jua mseto ni chaguo maarufu zaidi la kukumbatia nishati mbadala, kwa kuchanganya mifumo ya nishati ya jua na matumizi ya gharama nafuu ya gridi ya umeme ya umma. Nakala hii inaelezea sehemu kuu za mifumo hii na inatoa mwongozo fulani katika kuchagua haki mfumo wa jua mseto kwa mahitaji yako.
Orodha ya Yaliyomo
Ukuaji wa soko wa mifumo ya jua ya mseto
Utangulizi wa mifumo mseto ya jua
Vipengele vya mfumo wa jua wa mseto
Jinsi ya kuchagua saizi sahihi ya mfumo wa jua wa mseto
Mwisho mawazo
Ukuaji wa soko wa mifumo ya jua ya mseto
Soko la kimataifa la mifumo ya jua linakua kwa kiwango kizuri sana, haswa kutokana na mchanganyiko wa kuongezeka kwa gharama ya gridi ya umeme ya umma, na usaidizi wa serikali kwa mifumo ya nishati mbadala nyumbani. Soko la makazi linaona urahisi zaidi na ufanisi wa gharama katika kuwa na mfumo wa nyumbani unaotumia vyema nguvu za jua na pia kutafuta njia za kupunguza haja ya kutegemea gridi ya umma.
Kwa sababu mifumo ya jua ya mseto ina vipengele kadhaa, soko la kimataifa hupimwa vyema kupitia ukuaji wa vibadilishaji vibadilishaji vya jua vya mseto, ambavyo ni 'akili' muhimu katika mfumo wa jua mseto. Ukiangalia kipindi cha 2023 hadi 2032, soko la kimataifa la vibadilishaji umeme vya mseto wa jua linakadiriwa katika kiwango cha ukuaji wa kila mwaka. (CAGR) ya 9.2%, kutoka dola bilioni 7.39 mwaka 2023 hadi karibu dola bilioni 16.32 ifikapo 2032.
Soko la kimataifa lingetarajia kuona ukuaji mkubwa zaidi ikiwa haingekuwa kwa gharama ya juu ya usakinishaji wa vipengee vikuu, haswa gharama ya vibadilishaji umeme, na muda mrefu unaohitajika kuona faida kwenye uwekezaji.
Utangulizi wa mifumo mseto ya jua
Mifumo mseto ya jua unganisha umeme unaotokana na paneli za sola photovoltaic (PV) na umeme unaozalishwa kutoka kwa gridi ya matumizi ya umma, kuhifadhi umeme uliokusanywa katika mfumo wa kuhifadhi betri.
Kwa kulinganisha, mifumo ya mseto ya 'nguvu' inachanganya umeme unaozalishwa kutoka kwa vyanzo vingi, ambavyo vinaweza kujumuisha nishati ya jua pamoja na mitambo ya upepo, jenereta za umeme wa maji, gridi ya umma, na jenereta za mafuta zinazojitegemea.
Ikiwa mfumo wa mseto unatumia jua pekee, au unaunganisha vyanzo mchanganyiko, kanuni ni sawa. Nishati hunaswa, kudhibitiwa na kuhifadhiwa kama mkondo wa moja kwa moja (DC) katika benki ya betri, ambayo hutolewa nyumbani kwa kubadilishwa kwanza hadi mkondo wa kupokezana (AC) na kisha kutumiwa na vifaa vya nyumbani kama inahitajika.
Mifumo ya nishati inayotumia gridi ya matumizi ya umma pekee inarejelewa kama mifumo ya 'gridi iliyounganishwa', au mifumo ya 'gridi-iliyounganishwa'. Mifumo ya jua ambayo ni ya pekee, kwa kutumia tu nishati kutoka kwa paneli za jua (na/au vyanzo vingine vya nishati), na imetengwa na gridi ya matumizi ya umma, inaitwa 'off-grid'.
Mifumo ya jua mseto inaweza kubadili kati ya modi tofauti za gridi ya taifa kulingana na vyanzo vya nishati vinavyopatikana, na ni ubadilikaji huu ambao hufanya mifumo ya jua mseto kuwa chaguo maarufu zaidi.
Katika mfumo thabiti wa gridi ya taifa, ambapo nishati ya matumizi ya umma ni ya kutegemewa na thabiti, kuwa na mfumo mseto huipa kaya kubadilika na kuokoa gharama.
- Wakati nishati ya jua ni nyingi, nyumba hutumia nishati hii kwa matumizi yake yote, kuokoa gharama za matumizi.
- Ikiwa hali ya hewa ni ya mawingu na nishati ya jua haitoshi, nyumba inaweza 'kuongeza' hifadhi ya betri, kwa kutumia usambazaji wa umeme wa huduma ya umma wa bei nafuu.
- Ikiwa nishati ya jua ni nyingi, na betri zimejaa, umeme wa ziada unaozalishwa na mfumo wa jua wa nyumbani unaweza kurudishwa kwenye gridi ya umma, ambayo inaweza kununuliwa au kuhesabiwa na kampuni ya matumizi.
Katika mfumo wa gridi isiyo imara, ambapo kukatwa kwa umeme mara kwa mara au kumwaga mzigo kunaweza kumaanisha kuwa nishati hupotea kwa saa nyingi kwa siku, basi mfumo wa jua mseto hutoa umeme kutoka kwa betri zilizohifadhiwa nyumbani. Wakati umeme wa gridi ya taifa unapatikana, hutumiwa kuongeza juu ya betri, kuongeza nguvu za jua.
Vipengele vya mfumo wa jua wa mseto
Mchoro hapo juu na Kampuni ya Nishati Mpya ya Xiamen Nacyc inaonyesha kila sehemu muhimu ya mfumo mseto wa jua, paneli za fotovoltaic, benki ya betri ya ioni ya lithiamu, na kibadilishaji kigeuzi cha mseto, ikionyesha jinsi zinavyounganishwa kwenye gridi ya umeme ya umma na nyumbani.
Paneli za jua za photovoltaic (PV).
hii mfumo kamili kutoka United Energy inaonyesha seti ya paneli nne za seli za jua za jua (PV) pamoja na vijenzi vingine vyote. Idadi halisi ya paneli zinazohitajika itategemea uwezo unaohitajika, na hizi ni bei ya dola za Marekani 0.30 hadi US $ 0.50 kwa wati.
Paneli za jua, paneli za seli za jua, au paneli za photovoltaic za jua, ni vipengele vinavyoonekana zaidi vya mfumo wa jua wa mseto. Paneli hizi hutumia safu ya seli za photovoltaic (PV) ambazo husisimua elektroni, ambazo hupitishwa kupitia saketi ili kutoa mkondo wa moja kwa moja, unaoweza kutumika moja kwa moja kwenye vifaa vya nishati, au kwa kawaida zaidi kuhifadhiwa katika betri kwa matumizi ya baadaye.
Paneli za jua huwekwa kwa kawaida juu ya paa, ama kwa pembe juu ya vigae vya paa, au kusimama kwenye paa tambarare. Kwa paa bapa, mtumiaji anaweza kugeuza paneli kuelekea jua kali zaidi, ilhali zikiwekwa juu ya vigae vya paa, ni kawaida kuchagua upande unaoona jua zaidi.
Idadi ya paneli zinazohitajika kusakinishwa itategemea mahitaji ya matumizi ya nishati ya ndani ya mtumiaji, uthabiti wa gridi ya taifa, na pia kiasi kinachowezekana cha mwanga wa jua.
Benki ya betri ya lithiamu ion
Nishati inaponaswa, ama kutoka kwa paneli za jua au inapotolewa kutoka kwa gridi ya taifa, huhifadhiwa katika safu ya betri za ioni za lithiamu. Katika mifumo midogo, betri zinaweza kuwa za pekee badala ya kwenye kabati la betri, lakini bado zitaunganishwa pamoja kama safu.
Kiasi cha hifadhi ya betri kinachohitajika kitategemea mahitaji ya matumizi ya nishati ya ndani ya mtumiaji, na ni kwa kiwango gani mtumiaji anataka kusalia bila kutumia gridi ya ndani. Kadiri nishati inavyohifadhiwa, ndivyo umeme unavyopatikana kwa matumizi ya 'off-grid'.
Inverter ya mseto
Inverters za jua mseto kushughulikia uhamishaji nishati zote, udhibiti na ubadilishaji kati ya betri, mtandao wa umeme wa nyumbani, na gridi ya umeme ya huduma za umma.
Mifumo ya kisasa ya usimamizi wa nguvu ya akili inaruhusu kibadilishaji umeme:
- simamia malipo na uhifadhi wa paneli za jua,
- kufuatilia viwango vya malipo ya betri,
- kubadili kati ya gridi ya umma na matumizi ya betri,
- kubadilisha DC ya sasa iliyohifadhiwa kuwa AC,
- kusambaza umeme nyumbani,
- sambaza umeme wa ziada kwenye gridi ya umma,
- toa data ya wakati halisi kwa wingu na kwa kompyuta za ndani.
Ni muhimu kupanga kwa kibadilishaji chenye uwezo wa kutoa ubadilishaji wa kutosha wa AC ambao nyumba itahitaji. Kwa mfano rahisi, microwave, kettles, oveni na hita (au confectionery) zote zinaweza kuhitaji karibu 2-5 Kw moja moja. Yote yanatumiwa pamoja, hii itaweka mzigo wa juu sana kwa wakati mmoja kwenye inverter, ambayo inaweza kuanguka ikiwa nguvu zaidi hutolewa chini kuliko inverter inaweza kubadilisha. Mifumo yenye akili itakusaidia kudhibiti mahitaji mengi bila kusababisha mfumo kukwama.
Vipengele vingine
Vipengee kuu vilivyojumuishwa katika mfumo kamili ni paneli za jua, kibadilishaji kibadilishaji cha mseto, betri za uhifadhi, na programu ya ufuatiliaji. Pia zinaweza kujumuisha uwekaji, kabati na katika hali zingine seti kamili ya zana.
Jinsi ya kuchagua saizi sahihi ya mfumo wa jua wa mseto
Wakati wa kuchagua saizi inayofaa ya mfumo kwa matumizi unayotaka, msambazaji anapaswa kusaidia kwa mahesabu. Lahajedwali inaweza kusaidia na msambazaji anaweza kuwa na ya kukupa.
Mambo muhimu ya kupanga yatatokana na matumizi yanayotarajiwa ya kila siku na ya wakati mmoja, katika KiloWatts. Hii inaweza kubainishwa kutokana na bili za matumizi za kila mwezi, ili kukadiria matumizi ya kila mwezi ya KiloWatt, na kisha hii inahitaji kugawanywa hadi kiwango cha kila siku. Hii haiwezekani kutoa ufupisho wa kina wa saa, lakini ni muhimu kufikiria juu ya nyakati za juu za matumizi badala ya wastani. Kwa mfano, kupikia wakati wa chakula kunaweza kuhusisha kutumia vifaa vya juu vya maji, tanuri, microwave, vifaa vingine vya jikoni, wakati pia kutumia nishati kwa ajili ya kupokanzwa nyumba, joto la maji, tv na mtandao wa nyumbani.
Ikiwa nia ni kuunda usambazaji wa ziada ili kurudisha kwenye gridi ya umma, basi makadirio lazima yaruhusu ziada hiyo. Bila shaka makadirio haya yote lazima hatimaye yaongoze kwenye mfumo unaolingana na bajeti, pamoja na kiasi kinachowezekana cha mwanga wa jua unaopatikana. Maelewano yanaweza kuwa muhimu kupata saizi inayofaa ya mfumo.
Ni muhimu kutambua kwamba mifumo ya jua ya mseto inahitaji gharama kubwa ya awali, katika kununua vifaa vyote, ufungaji na uunganisho. Marejesho ya uwekezaji yanaweza kuwa zaidi ya miaka kadhaa, badala ya miezi, kwa hivyo ni lazima matarajio yasimamiwe katika kujenga mfumo kwa msingi wa kuokoa gharama.
Mwisho mawazo
Mifumo mseto ya jua hutumia vyema mchanganyiko wa nishati ya jua inayoweza kurejeshwa na matumizi mahususi ya gridi ya matumizi ya umma. Kipengele kikuu cha mfumo kinachowezesha mchanganyiko mzuri ni kibadilishaji chenye akili cha mseto, chenye mifumo ya udhibiti wa nishati inayompa mtumiaji udhibiti wa nyumbani.
Kuna chaguo pana la mifumo ya mseto inayopatikana, yote ambayo ni pamoja na sehemu kuu za paneli za PV za jua, safu za betri za uhifadhi, na kibadilishaji cha kisasa cha mseto, chenye programu mahiri. Changamoto kwa mtumiaji ni kuamua ni uwezo gani unaohitajika, ni matumizi gani ya gridi ya umma yanapendelewa (au muhimu katika mazingira ya gridi isiyo imara), na kisha ni ukubwa gani wa mfumo unaohitajika kushughulikia hilo. Uwezo huamuliwa na ni paneli ngapi zinahitajika ili kunasa jua la kutosha, betri ngapi za uhifadhi zinahitajika ili kushikilia nishati ya kutosha kwa matumizi yote, na ni uwezo gani wa kubadilisha DC/AC ambao kibadilishaji data kinaweza kushughulikia kwa mahitaji yoyote yanayofanana.
Gharama ni jambo muhimu kwani gharama nyingi ni uwekezaji wa mapema, katika kununua na kusakinisha vijenzi, na huenda ROI ikachukua muda mrefu. Hata hivyo, ambapo kuna gridi ya umeme isiyo imara, gharama kubwa ya uwekezaji inaweza kukubalika zaidi kwa umuhimu wa nguvu za kawaida. Wasambazaji wanaweza bei kwa seti kamili, lakini bei nyingi kwa US$ kwa wati, kwa hivyo tena ni muhimu kujua uwezo unaohitajika.
Wanunuzi wanaowezekana watataka kulinganisha chaguo zinazopatikana. Habari zaidi juu ya uteuzi mpana wa mifumo ya jua ya mseto inayopatikana, na vifaa vyake vya kibinafsi, inaweza kupatikana kwenye chumba cha maonyesho cha mtandaoni kwenye Cooig.com.
