شبکه برق
در بیشتر 100 سال گذشته، شبکه های الکتریکی شامل تولید انرژی متمرکز و در مقیاس بزرگ بوده که دور از مصرف کنندگان قرار دارد. شبکه های برق مدرن بسیار پیچیده تر هستند. علاوه بر نیروگاههای بزرگ مقیاس، شبکههای مدرن شامل منابع انرژی متغیر مانند خورشید و باد، سیستمهای ذخیرهسازی انرژی، دستگاههای الکترونیکی قدرت ماننداینورترهاو سیستم های تولید انرژی در مقیاس کوچک مانندتاسیسات پشت بامو ریزشبکه ها این منابع انرژی در مقیاس کوچکتر و پراکنده معمولاً به عنوان شناخته می شوندمنابع انرژی توزیع شده(DER).
شبکه برق به دو سیستم انتقال و توزیع تقسیم می شود. شبکه انتقال شبکه ای از خطوط برق فشار قوی است که برق را از منابع تولید متمرکز مانند نیروگاه های بزرگ حمل می کند. این ولتاژهای بالا اجازه می دهد تا برق در فواصل طولانی بدون تلفات بیش از حد منتقل شود. شبکه توزیع به خطوط کم ولتاژی اطلاق می شود که در نهایت به خانه ها و مشاغل می رسند. پست ها و ترانسفورماتورها توان را بین ولتاژ بالا و پایین تبدیل می کنند. به طور سنتی، الکتریسیته فقط نیاز داشت که از طریق این سیستم ها جریان یابد: از منبع تولید مرکزی تا مصرف کننده. با این حال، سیستم هایی مانند خورشیدی روی پشت بام اکنون به شبکه نیاز دارند تا جریان برق دو طرفه را مدیریت کند، زیرا این سیستم ها می توانند نیروی اضافی تولید شده را دوباره به شبکه تزریق کنند.اینفوگرافیک را ببینید که نحوه عملکرد شبکه را توضیح می دهد.
پاور الکترونیک
افزایش انرژی خورشیدی و DER در شبکه برق به معنای ادغام بیشتر استبرق الکترونیکیدستگاه هایی که انرژی را از شکلی به شکل دیگر تبدیل می کنند. این می تواند شامل تبدیل بین ولتاژ بالا و پایین، تنظیم مقدار جریان برق، یا تبدیل بین جریان مستقیم (DC) و جریان متناوب (AC) الکتریسیته باشد، بسته به اینکه برق کجا می رود و چگونه از آن استفاده می شود. تا سال 2030 به اندازه80 درصد برقمی تواند از طریق دستگاه های الکترونیکی قدرت جریان یابد. یکی از انواع دستگاه های الکترونیکی قدرت که برای یکپارچه سازی انرژی خورشیدی اهمیت ویژه ای دارد، این استمعکوس کننده. اینورترها الکتریسیته DC را که همان چیزی است که پنل خورشیدی تولید می کند، به برق AC تبدیل می کند که شبکه برق از آن استفاده می کند.
ذخیره سازی خورشیدی پلاس
از آنجایی که انرژی خورشیدی تنها زمانی می تواند تولید شود که خورشید در حال تابش است، توانایی تولیدذخیره انرژی خورشیدیبرای استفاده بعدی مهم است: به حفظ تعادل بین تولید و تقاضای برق کمک می کند. این بدان معنی است که توسعه باتری ها یا ذخیره سازی حرارتی برای افزودن بیشتر انرژی خورشیدی کلیدی است.
تاب آوری و قابلیت اطمینان شبکه
شبکه برق باید بتواند به طور قابل اعتماد نیرو را تامین کند، بنابراین برای شرکت های برق و سایر اپراتورهای سیستم های قدرت مهم است که اطلاعاتی در زمان واقعی در مورد میزان تولید برق سیستم های خورشیدی داشته باشند. افزایش مقادیر خورشیدی و DER در شبکه منجر به فرصت ها و چالش هایی برای قابلیت اطمینان شبکه می شود. شبکههای مدرن پیچیده با ترکیبی از نسل سنتی و DER میتوانند پاسخگویی به موقعیتهای غیرعادی مانند طوفان یا خاموشی را دشوارتر کنند. با این حال، الکترونیک قدرت پتانسیل جمع آوری اطلاعات بلادرنگ در شبکه و کمک به کنترل عملیات شبکه را دارد. در واقع، اینورترهای ویژه «شبکهساز» میتوانند از انرژی خورشیدی برای راهاندازی مجدد شبکه در صورت خاموشی استفاده کنند.
