Rozwiązania hybrydowe

Integracja odnawialnych źródeł energii w systemach hybrydowych

Hybrydowe układy wytwórcze pozwalają na efektywne wykorzystanie odnawialnych
i rozproszonych zasobów energii pierwotnej. Odbywa się w nich integracja różnych technologii wytwarzania energii elektrycznej, które umożliwiają zaspokojenie potrzeb energetycznych pojedynczych odbiorców lub lokalnych społeczności.

Układem hybrydowym - według rozporządzenia Ministra Gospodarki z 18 października 2012 r., jest jednostka wytwórcza wytwarzająca energię elektryczną albo energię elektryczną i ciepło, w której w procesie generowania energii elektrycznej lub ciepła wykorzystywane są nośniki energii wytwarzane oddzielnie w odnawialnych źródłach energii, z możliwością wykorzystania paliwa  pomocniczego, i w źródłach energii innych niż odnawialne źródło energii, pracujące na wspólny  kolektor oraz zużywanie wspólne w tej jednostce wytwórczej do wytwarzania energii elektrycznej lub ciepła.

PV-+-diesel-hybrydowe-rozwiazanie-oze wind-solar-rozwiazanie-hybrydowe FPL-Martin_hybridowe-rozwiazanie-oze

Hybrydowe systemy wytwórcze (HSW) można stosować praktycznie w każdych warunkach i w każdym obiekcie. Oczywiście systemy takie należy projektować zgodnie z indywidualnymi możliwościami i potrzebami Użytkownika oraz lokalnymi warunkami i charakterystyką budynku. Podstawą wyboru właściwego systemu powinno być zawsze gruntowne rozpoznanie z jakich rodzajów paliwa chcemy korzystać i jakie aspekty są dla nas ważne, co chcemy preferować i jakie są potencjalne możliwości zaopatrzenia. Wybór paliwa jest zawsze podstawą rozwiązania kwestii zaopatrzenia budynku w energię.

PODZIAŁ ELEKTROWNI HYBRYDOWYCH ZE WZGLĘDU NA:

RODZAJ STOSOWANYCH NOŚNIKÓW ENERGII:

  • elektrownie wykorzystujące jedynie nośniki odnawialne (np. elektrownia wiatrowa - elektrownia słoneczna)
  • elektrownie wykorzystujące nośniki odnawialne jak i nieodnawialne (np. elektrownia wiatrowa - elektrownia gazowa)

ILOŚĆ UŻYWANYCH NOŚNIKÓW ENERGII:

  • dwuskładnikowe (np. elektrownia wiatrowa - elektrownia słoneczna)
  • wieloskładnikowe (np. elektrownia wiatrowa - elektrownia słoneczna - agregat prądotwórczy)

SPOSÓB ZACHOWANIA CIĄGŁOŚCI DOSTAW ENERGII (JEŻELI ZASTOSOWANE NOŚNIKI ENERGII TEGO WYMAGAJĄ):

  • elektrownie hybrydowe bez magazynowania energii (np. elektrownia wiatrowa - elektrownia słoneczna)
  • elektrownie hybrydowe z magazynowaniem energii (np. elektrownia wiatrowa- elektrownia szczytowo-pompowa)


Przykład systemowego rozwiązania fotowoltaiki z silnikiem Diesla:

Najczęściej stosowane są układy dwuskładnikowe. Wyróżnia się pośród nich dwa podstawowe systemy: alternatywny – wówczas urządzenia pracują naprzemiennie oaz równoległy – przy niekorzystnych warunkach termicznych załącza się dodatkowe urządzenie wspomagające np. kocioł olejowy.

Trzy podstawowe technologie stosowane w systemach hybrydowych to: spalinowe zespoły prądotwórcze (np.: z silnikami Diesla), małe elektrownie wiatrowe oraz baterie słoneczne.

W skład typowego systemu hybrydowego, wykorzystującego wyłącznie zasoby odnawialne, wchodzą źródła korzystające z energii słonecznej, wiatru oraz wody. Energia elektryczna generowana z energii wody lub wiatru jest otrzymywana w postaci prądu przemiennego (AC), który może być przekształcony na prąd stały w celu ładowania akumulatorów. Akumulatory są chron ione przed rozładowaniem oraz przeładowaniem przez system kontrolujący. Przekształtniki są stosowane do zmiany niskiego napięcia stałego na napięcie zmienne 110 V lub 220 V, wzależności od standardu używanego w danym rejonie.
 
W porównaniu z instalacjami z wyłącznym wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii, instalacje z generatorami energii elektrycznej, zasilanymi paliwami kopalnymi, mają szereg ważnych właściwości:
 
  • pojemności baterii akumulatorów mogą być zredukowane
  • zdolność do pracy może osiągnąć 100% przy znacznie mniejszych zdolnościach  wytwórczych elementów składowych
  • zwiększenie kosztów bieżącego utrzymania instalacji oraz paliwa
  • zwiększenie hałasu oraz innych zanieczyszczeń środowiska
  • zredukowanie kosztów remontów kapitalnych