Sistemele fotovoltaice mixte/hibride

Un sistem fotovoltaic mixt îmbină caracteristicile unui sistem autonom și ale unui sistem conectat la rețea, având capacitatea de a furniza energie atât din panourile solare, cât și din rețeaua electrică sau dintr-un sistem de stocare (baterii). Scopul acestui sistem este de a asigura o alimentare continuă cu energie, chiar și în cazul fluctuațiilor de producție sau de consum. Sistemele fotovoltaice mixte/hibride sunt în mod obligatoriu conectate la o rețea auxiliară de energie electrică (rețeaua locală de furnizare a energiei electrice, generator, stație eoliană etc.). Atunci când soarele este prezent, sistemul fotovoltaic generează energie electrică, care poate fi stocată în baterii de acumulatoare. Atunci când soarele nu este prezent (noaptea sau pe timp noros), consumatorul electric primește energie de la rețeaua auxiliară de energie electrică. Cu ajutorul unor dispozitive suplimentare, sistemele fotovoltaice mixte/hibride pot injecta surplusul de energie în rețeaua locală.

Astfel, sistemele fotovoltaice mixte/hibride (figura 4.1.37) permit ca energia neconsumată să fie stocată în baterii sau să fie injectată în rețea.

Sistemele fotovoltaice mixte/hibride sunt constituite din:

1. Soarele (bineînțeles că Soarele este considerat o componentă în sens figurat a sistemului fotovoltaic și se menționează în acest ansamblu numai pentru a înțelege mai bine principiul de funcționare a sistemelor fotovoltaice).
2. Panouri fotovoltaice – convertesc energia solară în energie electrică (curent continuu – DC).
3. Regulatorul de încărcare – controlează fluxul de energie către baterii pentru a preveni supraîncărcarea sau descărcarea profundă. Uneori regulatorul de încărcare poate fi integrat în invertorul hibrid.
4. Bateriile de stocare – stochează energia pentru utilizare în perioadele cu producție scăzută (noapte, vreme nefavorabilă).
5. Invertorul hibrid – permite gestionarea energiei între panouri, baterii și rețea. Funcționează atât în mod on-grid, cât și off-grid, oferind flexibilitate maximă.
6. Tablou electric bidirecțional (contor pentru măsurarea energiei electrice furnizate în rețea, obținută de la sistemul fotovoltaic, și pentru măsurarea energiei electrice preluate de la rețea).
7. Sistemul de cablare și protecție pentru curentul continuu.
8. Fire de conexiune pentru curentul alternativ.
9. Consumatori.

Panourile fotovoltaice captează energia luminoasă de la Soare și o transformă în energie electrică sub formă de curent continuu (DC). Invertorul convertește curentul continuu produs de panouri în curent alternativ (AC), necesar pentru alimentarea consumatorilor. Energia produsă de panouri este utilizată prioritar pentru alimentarea consumatorilor. Dacă producția este excedentară, energia poate fi stocată în baterii pentru utilizare ulterioară sau injectată în rețeaua electrică, dacă sistemul este conectat la aceasta. Dacă producția solară nu acoperă consumul, energia necesară este suplinită fie din baterii, fie din rețeaua electrică. Energia solară este utilizată prima, urmată de energia din baterii și, ulterior, de rețeaua electrică. Un regulator de încărcare și un sistem de control inteligent gestionează fluxurile de energie între panouri, baterii, rețea și consumatori, optimizând eficiența și reducând costurile.