Shranjevanje električne energije je zapleteno, drago in zelo pogosto (še posebno daleč stran od javnih električnih omrežij) ni možnosti za obstanek kakšnih neodvisnih omrežij okoli velikih baterij, saj preprosto ni odjemalcev električne energije. Bolj smiselno je kar takoj porabiti proizvedeno električno energijo. To je sedaj postalo mogoče s pomočjo pametnega sistema za upravljanje z energijo
Da sadje, žita in stročnice sploh uspevajo v vročem in suhem podnebju, jih je potrebno redno zalivati. Najpogosteje se za to uporablja voda, ki jo je potrebno črpati iz globokih vrtin ali vodnjakov. V Egiptu veliko kmetov v ta namen uporablja dizelske generatorje, da lahko z načrpano vodo oskrbujejo svoja polja. Vzorčni projekt v zgornjem Egiptu, v Wadi El Natrun, dokazuje, da je to mogoče tudi na drugačen način. Tukaj so namestili samostojen fotonapetostni sistem, ki skrbi za namakanje polj pšenice. Koncentrator – fotovoltaični sistem (CPV) modulov zaradi višje stopnje učinkovitosti in posebne izdelave zahteva veliko manj prostora kot običajni sistemi PV modulov za oskrbo z energijo, ob tem pa Fresnel leče koncentrirajo sončne žarke na velikih sončnih celicah z več točkami.
S pomočjo motorja za sledenje gibanju sonca lahko s CPV celicami, ki so pritrjene na steber, dosežemo optimalni izkoristek sončne svetlobe v vsakem trenutku. CPV celice oskrbujejo z energijo potopne črpalke, ki črpajo vodo iz vodnjakov ali vrtin, ki so lahko tudi 30 metrov globoko in majhno enoto za razsoljevanje vode, ki jo kmetje uporabljajo kot pitno vodo. CPV celice prav tako skrbijo tudi za energijo, ki je potrebna za delovanje motorjev sledilnikov , spremljanje in nadzor sistema in za klimatsko napravo, ki hladi prostor, kjer je nameščena vsa oprema.
Da bi bil celoten sistem čim cenejši, je večinoma razvit brez dragih baterij za vmesno skladiščenje energije, ki jo pridobimo iz sončnih celic. “Kjer ni javnega električnega omrežja, sistemi PV delujejo stroškovno učinkovito, zaradi nizkih obratovalnih stroškov. Seveda pa na začetku naletimo na težave, ki jih predstavljajo visoki začetni stroški investicije, v katerem cena baterij igra pomembno vlogo”, je pojasnil Jakob Wachtel iz inštituta Fraunhofer za solarne energetske sisteme ISE v Freiburgu, v Nemčiji. “S takojšno uporabo večine pridobljene energije prihranimo pri kapaciteti medija za njeno shranjevanje”, dodaja njegov kolega, Alexander Schies. Sofisticiran sistem za upravljanje z energijo spremlja pridobivanje energije in zagotavlja, da se takoj porabi tam, kjer je v tistem trenutku najbolj potrebno. To so lahko potopne črpalke, ki polnijo rezervoarje z vodo, črpalka za namakanje, ko je čas za namakanje polja ali enota za razsoljevanje vode. Razvijalci tega sistema so predvideli shranjevanje le delčka pridobljene sončne energije v razmeroma majhno baterijo za delovanje CPV sledilnika in merilnega sistema. “To rezervo potrebujemo zlasti zjutraj za obračanje CPV modulov na njihov izhodiščni položaj”, je pojasnil Jakob Wachtel. Za razliko od tradicionalnih silicijevih solarnih modulov iz silicija, CPV sistemi zagotavljajo energijo le, če so natančno usmerjeni proti soncu.
Vse komponente sistema namakanja imajo vgrajene mikrokontrolerje, ki prenašajo njihovo stanje v obliki podatkov v sistem za upravljanje z energijo, ki jih nadzoruje. Universal Energy Supply Protocol (UESP), ki so ga razvili na ISE in je izbrana oblika komunikacije, ki je bila zasnovana posebej za te vrste upravljanja z energijo in obremenitvijo. UESP že vključujejo v CANopen protokol CiA454 agencije CIA (CAN v avtomatizaciji ) kot profil za omrežja, ki imajo sistem neodvisne oskrbe z energijo. CANopen protokol je precej razširjen v tehnologiji in avtomatizaciji in se je uveljavil kot standard za nadzor električnih naprav. “Vsak sistem, ki deluje s takšnim protokolom lahko kadarkoli razširimo z dodajanjem naprav, ki “razumejo” CANopen ali UESP protokol – popolnoma neodvisno od proizvajalca. To je zelo praktično, kadar je potrebno zamenjati pokvarjene dele”, je poudaril Alexander Schies. Tudi to prispeva k varčevanju, istočasno pa poenostavlja vzdrževanje in nadaljnje širjenje samostojnega CPV sistema.
