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Un sistema solare fotovoltaico on-grid si riferisce a un sistema in cui la corrente continua generata dai pannelli solari viene convertita da un inverter grid-tie in corrente alternata che soddisfa i requisiti della rete elettrica pubblica, e poi collegata direttamente alla rete. Può essere suddiviso in due tipi: sistemi grid-tied con batterie e senza batterie. I sistemi grid-tied con batterie sono dispacciabili, il che significa che possono essere integrati nella rete o ritirati da essa secondo necessità, e dispongono anche di funzionalità di alimentazione di riserva, fornendo energia di emergenza quando la rete è inattiva a causa di un guasto. Questi sistemi vengono spesso installati in edifici residenziali. I sistemi grid-tied senza batterie non sono dispacciabili e non dispongono di funzionalità di alimentazione di riserva, e sono generalmente installati in sistemi su scala più ampia.
Il sistema solare fotovoltaico on-grid si presenta principalmente in due forme: centralizzata e decentralizzata. La caratteristica principale della forma centralizzata è che l'energia generata viene consegnata direttamente alla rete, da dove viene distribuita uniformemente agli utenti. Tuttavia, queste centrali richiedono ingenti investimenti, hanno lunghi periodi di costruzione e occupano vaste aree. Generalmente non sono ancora state sviluppate su larga scala e sono tipicamente centrali fotovoltaiche grid-tied a livello nazionale.
Il fotovoltaico grid-tied decentralizzato su piccola scala, in particolare il fotovoltaico integrato negli edifici (BIPV), è attualmente la forma mainstream di sistema solare fotovoltaico on-grid grazie ai suoi vantaggi di basso investimento, rapida costruzione, ingombro ridotto e forte sostegno politico.
Sistema solare fotovoltaico on-grid con flusso inverso
Il sistema solare fotovoltaico on-grid con flusso inverso può immettere l'energia in eccesso generata dal sistema fotovoltaico solare nella rete pubblica (vendita di elettricità) quando la produzione di energia è abbondante. Quando l'energia fornita dal sistema fotovoltaico solare è insufficiente, l'elettricità viene prelevata dalla rete per alimentare il carico (acquisto di elettricità). Questo è chiamato sistema fotovoltaico a flusso inverso perché la direzione del flusso di energia quando viene immessa nella rete è opposta a quella del prelievo di energia dalla rete.
Sistema solare fotovoltaico on-grid senza flusso inverso
In un sistema solare fotovoltaico on-grid senza flusso inverso, il sistema non immette energia nella rete pubblica nemmeno quando la produzione di energia è abbondante. Tuttavia, quando il sistema fotovoltaico solare non è in grado di fornire energia sufficiente, la rete pubblica alimenta il carico.
Sistema solare fotovoltaico on-grid commutabile
Un sistema fotovoltaico connesso alla rete con commutazione, noto anche come sistema fotovoltaico ibrido, dispone di una funzione automatica di commutazione bidirezionale. Quando il sistema fotovoltaico genera potenza insufficiente a causa di condizioni meteorologiche nuvolose o piovose o di guasti al sistema, il commutatore passa automaticamente al lato di alimentazione della rete, fornendo energia dalla rete al carico. Se la rete subisce un guasto improvviso per qualche motivo, il sistema fotovoltaico può automaticamente disconnettersi dalla rete, funzionando come un sistema fotovoltaico indipendente. Alcuni sistemi fotovoltaici con commutazione possono anche disconnettere i carichi generali e collegare i carichi di emergenza quando necessario. Tipicamente, i sistemi connessi alla rete con commutazione includono dispositivi di accumulo dell'energia.
Sistema Fotovoltaico Connesso alla Rete con Accumulo di Energia
Un sistema fotovoltaico connesso alla rete con accumulo di energia include dispositivi di accumulo dell'energia secondo necessità tra i suddetti tipi di sistemi fotovoltaici. I sistemi con accumulo di energia sono altamente proattivi; possono funzionare in modo indipendente e alimentare normalmente i carichi durante interruzioni, restrizioni o guasti della rete. Pertanto, un sistema fotovoltaico connesso alla rete con accumulo di energia può essere utilizzato come sistema di alimentazione per carichi critici o di emergenza quali alimentazione di comunicazione di emergenza, apparecchiature medicali, stazioni di servizio e illuminazione e segnalazione dei siti di rifugio.