Maaaring magkapareho ang solar panel at baterya ng dalawang bahay ngunit magkaibang-magkaiba ang kanilang kilos kapag pumalya ang utility. Nawawalan ng kuryente ang isa. Napapanatili naman ng isa ang pagpapatakbo ng ilang essential circuit. Sa malayong property na walang koneksiyon sa utility, walang kaugnayan ang parehong pangyayari dahil gumagana na ang site sa sarili nitong electrical network.
Hindi lang laki ng baterya ang pagkakaiba. Inilalarawan ng on-grid, off-grid, at hybrid ang magkakaibang ugnayan sa utility grid. Upang maunawaan ang mga ito, itanong ang tatlong bagay: Nariyan ba ang grid sa normal na operasyon? Ano ang nagtatakda ng boltahe at frequency kapag wala ito? Aling mga mapagkukunan ng enerhiya ang makapagpapanatili sa supply ng mga load?
Gumagana ang on-grid imbakan kasabay ng utility
Ang on-grid, o grid-connected, na system ay gumagana nang parallel sa pampublikong network ng kuryente. Nagbibigay ang grid ng itinatag na boltahe at frequency na AC para matugma ng grid-following equipment. Sinasaklaw din nito ang pagkakaiba sa pagitan ng lokal na supply at demand: maaaring kumuha ng kuryente ang site kapag hindi sapat ang output ng solar at baterya at maaaring mag-export ng sobrang enerhiya kung pinapayagan ng lokal na mga tuntunin.
Maaaring mag-imbak ang on-grid na baterya ng sobrang solar energy, ilipat ang konsumo sa ibang oras, o tumugon sa iskedyul ng operasyon. Samakatuwid, hindi ibig sabihin ng “on-grid” na “solar na walang baterya.” Ibig sabihin nito na idinisenyo ang imbakan system upang makipag-ugnayan sa available na utility network habang normal ang operasyon.
Hindi awtomatikong nagbibigay ng backup ang koneksiyong iyon. Ang Kagawaran ng Enerhiya ng U.S. ay nagpapaliwanag na ginagamit ng mga tradisyonal na grid-following inverter ang grid bilang kanilang waveform reference at nagdi-disconnect kapag sapat na lumampas ang mga disturbance sa pinapayagang saklaw. gabay sa aplikasyon ng UL para sa mga inverter system ay katulad na nagtatangi sa utility-interactive equipment mula sa stand-alone at multimode equipment, at inilalarawan ang anti-islanding protection na pumipigil sa patuloy na pag-export pagkatapos ng outage sa utility.
Bilang resulta, maaaring pisikal na naroon ang charged na baterya habang nawawalan pa rin ng kuryente ang gusali. Ang patuloy na pagsuporta sa mga lokal na load ay nangangailangan ng system na idinisenyong humiwalay sa pumalyang grid at gumana bilang sinadyang island. Sinasagot ng kapasidad ng baterya kung gaano karaming enerhiya ang available; hindi nito pinatutunayang magagamit ng installation ang enerhiyang iyon habang may outage.
Nangangailangan ang off-grid operation ng lokal na electrical reference
Walang pampublikong grid na masasandalan ang off-grid system. Kung nagsusuplay ang site ng mga load na AC, kailangang itakda ng kagamitan sa loob ng system ang lokal na boltahe at frequency habang nananatiling balanse sa bawat sandali ang generation, imbakan, at demand. Sa inverter-based system, karaniwang ginagampanan ang tungkuling ito ng grid-forming o stand-alone-capable equipment sa halip na karaniwang grid-following inverter.
Magkasamang tumutulong ang baterya at inverter na pamahalaan ang mga panandalian at pangmatagalang imbalance. Maaari silang tumugon kapag nagsimula ang motor o binawasan ng ulap ang output na PV, at pagkatapos ay suportahan ang mga load pagkaraan ng paglubog ng araw. Bahagi lamang sila ng supply system. Maaaring magbigay ng enerhiya ang solar, hangin, hydro, o generator na pinapagana ng fuel, at kailangang i-coordinate ng control system ang pag-charge, pag-discharge, generation, reserve level, at—kung pinahihintulutan ng disenyo—pag-disconnect ng mga hindi mahalagang load.
Ito ang dahilan kung bakit mas mahirap ang disenyo ng off-grid kaysa sa pagdaragdag ng malaking baterya. Dapat matugunan ng disenyo ang pinakamataas na sabay-sabay na demand sa mga load na nilalayong pagsilbihan at mapanatili ang mga load na iyon sa inaasahang pagitan ng renewable generation, gamit ang nakaimbak na enerhiya at anumang dispatchable na lokal na source. Nakaaapekto sa resulta ang seasonal generation, pabagu-bagong panahon, paglago ng load, pagkawala sa kagamitan, at reserve margin.
Hindi ginagawang “on-grid” ng panlabas na generator ang system. Nananatili itong off-grid hangga't hindi ito konektado sa pampublikong utility. Ang Programa ng IEA para sa mga Photovoltaic Power System ay nagdodokumento ng mga off-grid system na pinagsasama ang PV, mga baterya, at generator set, habang dokumentasyon ng SMA para sa stand-alone system ay nagbibigay ng kongkretong halimbawa ng battery inverter na bumubuo sa lokal na grid at nagko-coordinate sa mga baterya, generator, at load. Sa kontekstong ito, ang generator ay isa pang lokal na mapagkukunan ng enerhiya, na karaniwang ginagamit sa mga panahong hindi sapat ang renewable generation at nakaimbak na enerhiya.
Inilalarawan ng “Hybrid” ang Kakayahan, Hindi ang Garantiyadong Resulta
Para sa paghahambing na ito, ang hybrid ay nangangahulugan ng grid-connected na imbakan system na nilalayon upang suportahan ang higit sa isang operating mode. Kapag available ang utility, maaari itong mag-import, mag-export, mag-charge, at mag-discharge ayon sa mga layunin ng site at lokal na mga tuntunin. Kapag natukoy ang outage, maaaring i-isolate ng configuration na may backup capability ang mga protektadong circuit at magtatag ng lokal na supply. Ang gabay ng DOE tungkol sa resilience ay naglalarawan ng mga solar-plus-imbakan system na lumilipat sa islanded mode pagkatapos mawalan ng grid power at muling kumokonekta kapag bumalik ang serbisyo.
Gayunman, maluwag ang paggamit sa salitang “hybrid.” Halimbawa, ginagamit din ng ulat ng IEA PVPS ang “PV hybrid system” para sa mga off-grid na kombinasyon ng PV, mga baterya, at diesel generation. Sa praktika, may ilang tanong na hindi sinasagot ang label: aling mga circuit ang mananatiling may kuryente, gaano kabilis nagaganap ang transfer, at kung kayang simulan at suportahan ng inverter ang isang island nang walang utility.
Dapat ma-verify ang mga tungkuling iyon sa antas ng system. Nangangailangan ang gumaganang backup installation ng angkop na kakayahan sa conversion ng kuryente at paghihiwalay o kagamitan sa paglipat, mga katugmang na mga baterya at control, at malinaw na boundary ng backup load. nakalaang output para sa mahahalagang load lamang ang sinusuportahan ng ilang system; maaaring idisenyo naman ang iba para sa mas malaking bahagi ng gusali. Nakaaapekto ang available na enerhiya ng baterya sa runtime, habang ang inverter power at disenyo ng backed-up circuit ang tumutukoy kung aling mga load ang maaaring gumana nang magkakasabay.
Sa ganitong pagtingin, inilalarawan ng tatlong kategorya ang mga arrangement sa operasyon sa halip na mga grado ng produkto. Maaaring sapat ang grid-connected na system kung maaasahan ang serbisyo ng utility at hindi kailangan ang suplay habang may outage. Ang site na walang utility ay nangangailangan ng self-contained na power network. Ang site na inaasahang normal na gagamit ng grid at pananatilihing gumagana ang mga piling load kapag may outage ay nangangailangan ng na-verify na multimode configuration. Mas nagbibigay-kaalaman ang mga capability nito sa islanding, transfer, load support, at control kaysa sa kategoryang nakalimbag sa inverter.
