Արևային կայանների տեսակները․ դրանց առավելություններն ու թերությունները

Արևից անվճար էլեկտրաէներգիա ստանալու հնարավորությունն օրեցօր ավելի շատ մարդկանց է ոգևորում, սակայն փորձը ցույց է տալիս, որ շատերն ամբողջական պատկերացում չունեն արևային կայանների տեսակների, դրանց առավելությունների և թերությունների մասին։

Ամենատարածված օրինակը արևային կայանների ոչ ճիշտ ընկալման մասին այն է, որ այն ասոցացնում են էլեկտրական ցանցից բացարձակ անկախության հետ, մինչդեռ արևից էլեկտրաէներգիա ունենալը դեռ բավարար պայման չէ ցանցից անկախ էլեկտրասնուցում ունենալու համար։ Նման ցանկության հասնելու համար անհրաժեշտ է, որ արևային կայանի տեսակը լինի hիբրիդ կամ ինքնավար։

Արևային կայանների աշխատանքի մասին ավելի լավ պատկերացում ունենալու համար պետք է սկսել նրանից, որ դրանք հիմնականում լինում են 3 տեսակի՝ ցանցային, ինքնավար և հիբրիդ։ Ցանցային (on-grid) արևային կայանները աշխատում են բաշխիչ ցանցին զուգահեռ ռեժիմում և ցանցի հուսալիության պարագայում արդյունավետ միջոց են էլեկտրաէներգիայի անհրաժեշտ ամենամսյա վճարները զրոյացնելու համար (Նկ.1)։ Ցանցային համակարգն արևային ֆոտոէլեկտրական կայանի տեսակ է, որի ժամանակ արտադրված էլեկտրաէներգիան ուղղվում է սեփական կարիքների սպառմանը, իսկ ավելցուկային մասը կուտակվում բաշխիչ ցանցում՝ ընթացիկ տարում հետագա սպառման համար։ Այս համակարգի առավելությունն այն է, որ նույնիսկ եղանակային անբարենպաստ (ամպամած կամ անձրևային) պայմաններում, երբ արևային կայանի արտադրությունը չի բավարարում Ձեր տան կամ օբյեկտի՝ այդ պահին ունեցած էլեկտրաէներգիայի պահանջը, պակասող մասը լրացնում է բաշխիչ էլեկտրական ցանցը։

Չշփոթելու համար երևույթը կարելի է բացատրել հասարակ օրինակով։ Ենթադրենք, մեր բնակարանի կամ բիզնեսի միջին ամսական սպառումը 80 կՎտժ է։ Արևաշատ օրերի ժամանակ մեր կայանը կարողանում է արտադրել 100 կՎտժ էլեկտրէներգիա, իսկ անբարենպաստ եղանակային պայմանների դեպքում՝ 60 կՎտժ։ Նման իրավիճակում ավելցուկային էլեկտրաէներգիան ուղվում է դեպի բաշխիչ ցանց, որը կարելի է օգտագործել հաջորդ ամսվա ընթացքում, իսկ պակասորդային իրավիճակի դեպքում անհրաժեշտ քանակությունը վերցվում է բաշխիչ ցանցից։

Նկ․1 Ցանցային արևային կայանի սկզբունքային սխեմա

Այստեղ շատ կարևոր է հասկանալ նաև, թե ինչ սկզբունքով են կարգավորվում բաշխիչ ցանցի և սպառողի հարաբերությունները, ինչի մասին ավելի մանրամասն պատմելու ենք մեր հաջորդ բլոգներից մեկում։

Ինքնավար (off-grid) արևային ֆոտոէլեկտրական կայանը հրաշալի լուծում է բոլոր նրանց համար, ովքեր ցանկանում են սպառել էլեկտրաէներգիա, բայց չունեն բաշխիչ ցանցերի հետ միացում։ Էլեկտրակայանի այս տեսակը հաստատուն հոսանքի էլեկտրական էներգիան կուտակում է։ Ինվերտորի համալրումը թույլ է տալիս հաստատուն հոսանքը կերպափոխել փոփոխական հոսանքի, որն էլ հենց օգտագործվում է հիմնական կենցաղային սարքավորումների շահագործման ժամանակ (Նկ․2)։

Այս տեսակի ֆոտովոլտային կայանների հիմնական թերությունը բարձր գինն է, քանի որ լիարժեք անկախության համար անհրաժեշտ մարտկոցները բավականին թանկ արժեն։

Նկ․2 Ինքնավար արևային կայանի սկզբունքային սխեմա

Հիբրիդ արևային ֆոտոէլեկտրական կայանները կարող են աշխատել և՛ ցանցի հետ զուգահեռ ռեժիմում, և՛ առանց դրա։ Հիբրիդ արևային կայան նախագծելիս հաշվի են առնվում այն հիմնական սպառիչները, որոնք մշտական էկեկտրամատակարարման կարիք ունեն, նույնիսկ եթե անջատվել է էլեկտրական ցանցի սնուցումը։ Նման ապրանքներ կարող են լինել տան Wi-Fi-ը, սառնարանը, հեռուստացույցը, լամպերը և այլն (Նկ․3)։ Հիբրիդ կայանների նախագծման ժամանակ ևս օգտագործվում են մարտկոցներ։ Այս դեպքում կայանը աշխատում է այնպես, ինչպես ցանցայինի ժամանակ, միակ տարբերությունը կայանում է նրանում, որ եթե ցանցայինի ժամանակ ցանցի խափանման դեպքում տեղի է ունենում ամբողջական հոսանքազրկում, ապա այս պարագայում մեր նախընտրելի սարքավորումները աշխատում են՝ սնուցվելով ակումուլյատորային մարտկոցներից։ Հիբրիդ արևային կայանները ցանցային և ինքնավար արևային կայանների համադրությունն են։ Այս տեսակի կայանի դեպքում էլ հիմնական խնդիրը բարձր գինն է։

Նկ․3 Հիբրիդ արևային կայանի սկզբունքային սխեմա

Հայաստանի Հանրապետությունում ամենատարածված արևային կայանի տեսակը ցանցայինն է։ Թեև այն ցանցի հոսանքազրկման դեպքում չի կարողանում ապահովել էլեկտրամատակարարում, սակայն համեմատաբար ավելի մատչելի է, քան հիբրիդ և ինքնավար արևային կայանները և ճիշտ նախագծման դեպքում վստահաբար կարող է զրոյացնել էլեկտրաէներգիայի համար նախատեսված տարեկան ծախսերը։