מערכת אנרגיה סולארית מחוץ לרשת, המכונה גם מערכת אספקת חשמל עצמאית באנרגיה או מערכת ייצור חשמל פוטו-וולטאית מחוץ לרשת, היא פתרון חשמל עצמאי שאינו מסתמך על הרשת הלאומית. להלן הסבר מפורט על מערכות אספקת חשמל סולארית מחוץ לרשת:
1. עקרון המערכת
מערכת אספקת החשמל הסולארית מחוץ לרשת משתמשת בעיקר בפאנלים סולאריים להמרת אנרגיה סולארית לאנרגיה חשמלית, ומנהלת ומפיצה אנרגיה חשמלית באמצעות בקרי טעינה ופריקה סולארית. בתנאי אור, המערכת מספקת כוח לעומס דרך הפאנל הסולארי ומטעינה את בנק הסוללות בו זמנית; בימים גשומים או כשאין אור, המערכת מספקת כוח לעומס דרך בנק הסוללות. בנוסף, אם המערכת צריכה להפעיל ציוד AC, יש להגדיר אותה גם עם ספק כוח מהפך כדי להמיר מתח DC למתח AC.
2. הרכב המערכת
מערכת אספקת החשמל הסולארית מחוץ לרשת מורכבת בעיקר מפאנלים סולאריים, ערכות סוללות, בקרי טעינה ופריקה סולארית וספקי כוח ממירים. הפאנל הסולארי אחראי על המרת אנרגיה סולארית לאנרגיה חשמלית; ערכת הסוללות אחראית לאגירת אנרגיה חשמלית לשימוש המערכת כאשר אין אור; בקר הטעינה והפריקה הסולארית אחראי על ניהול והפצת אנרגיה חשמלית, והגנה על ערכת הסוללות מפני נזקים כגון טעינת יתר ופריקת יתר; הפוך שנאי הכוח אחראי להמרת מתח DC למתח AC לשימוש על ידי ציוד AC.
3. יתרונות המערכת
אמינות גבוהה: מערכת אספקת החשמל הסולארית מחוץ לרשת אינה מסתמכת על רשת החשמל הארצית ויכולה להיות עצמאית. לכן, גם אם רשת החשמל הלאומית לא תעבוד כרגיל, עדיין ניתן להבטיח את צרכי החשמל של המשתמשים.
גמישות גבוהה: ניתן להתאים את המערכת לפי צרכים אישיים. המשתמשים יכולים להחליט את מספר הפאנלים הסולאריים ואת קיבולת הסוללה בהתאם לצריכת החשמל וצרכי הציוד שלהם, מה שהופך אותו לגמיש יותר להסתגל לצרכי החשמל האישיים.
בטיחות גבוהה: המערכת אינה מחוברת לרשת החשמל הארצית, ואין סיכונים כגון סכנות התחשמלות העשויות להתקיים במערכות ייצור חשמל סולארי ברשת, ולכן יש לה בטיחות גבוהה יותר.
4. יישום מערכת
מערכות אספקת חשמל סולאריות מחוץ לרשת נמצאות בשימוש נרחב בתרחישים שונים הדורשים אספקת חשמל עצמאית, כגון אזורים מרוחקים ללא חשמל, תחנות בסיס תקשורת, תחנות ניטור אוטומטיות, מתקני תחבורה וכו'. בתרחישים אלו, מערכות אספקת חשמל סולאריות מחוץ לרשת יכול לספק אספקת חשמל יציבה ואמין כדי לענות על צורכי חשמל שונים.
5. ליקויים במערכת
עלות השקעה גבוהה: בהשוואה למערכות ייצור חשמל סולאריות ברשת, עלות ההשקעה של מערכות אספקת חשמל סולארית מחוץ לרשת גבוהה יותר. יש לרכוש ציוד נוסף כגון פאנלים סולאריים, סוללות וממירים, מה שמגדיל את עלויות ההשקעה.
עלויות תחזוקה גבוהות: יש להחליף ולתחזק סוללות וציוד אחר במערכת באופן שוטף, מה שמגדיל את עלויות התחזוקה.
קושי להתמודד עם מצבי קיצון: במצבי קיצון, כגון תקופות ממושכות של מזג אוויר קשה או נזק לסוללה, מערכות חשמל סולאריות מחוץ לרשת עלולות להתקשות להתמודד. במקרה זה, המשתמשים צריכים להכין אספקת חשמל לגיבוי או אמצעי חירום אחרים.