Знаем, че от видовете възобновяема енергия, които съществуват в света, слънчевата енергия е най-модерната и добре позната. Мястото, където слънчевата енергия се трансформира в електрическа, за да може да се използва, е в фотоволтаична централа. Има много различни видове фотоволтаични електроцентрали и всяка от тях има своите характеристики и възможности.
В тази статия ще ви разкажем за характеристиките на една фотоволтаична централа, видовете, които съществуват, и предимствата, които имат по отношение на инсталациите за производство на енергия, базирани на изкопаеми горива.
Характеристики на фотоволтаична централа
Фотоволтаичната централа е електроцентрала, която използва фотоволтаичния ефект за преобразуване на слънчевата енергия в електрическа. Фотоволтаичният ефект възниква, когато фотоните ударят материал и успеят да изместят електроните, създавайки постоянен ток.
фотоволтаична централа Основно се състои от фотоволтаични модули и инвертори. Фотоволтаичните панели са отговорни за преобразуването на слънчевата радиация. На свой ред инверторът преобразува мощността на постоянен ток в мощност на променлив ток с характеристики, подобни на тези на мрежата.
При този тип слънчева система цялата произведена електроенергия се инжектира в разпределителната мрежа. Тази операция води до по-добра работа на устройството, тъй като се използва цялата енергия, генерирана по този начин.
Най-голямата фотоволтаична централа в света е Соларен парк Bhadla в Индия с инсталирана мощност от 2.245 MW. Общата стойност на инсталацията е 1.200 XNUMX милиона евро. Фотоволтаичната енергия се счита за чист източник на енергия, тъй като не произвежда замърсяващи газове.
Главни компоненти
Основните компоненти, които трябва да притежава всяка една фотоволтаична централа, независимо от вида й, са следните:
- Слънчеви панели: Фотоволтаичните панели са гръбнакът на инсталация от този тип. Те са съставени от фотоволтаични клетки, които улавят енергията от слънчевата светлина и я преобразуват в електричество с постоянен ток.
- Инверсори: Електричеството, генерирано от слънчевите панели, е постоянен ток, но повечето електрически устройства и системи използват променлив ток. Инверторите преобразуват електричеството от постоянен ток в променлив ток, което го прави съвместим с домашна употреба и интегриране в електрическата мрежа.
- Подпорни конструкции: Слънчевите панели се монтират върху конструкции, предназначени да ги държат на място, като гарантират правилната им ориентация спрямо слънцето и защитата им от неблагоприятни метеорологични условия.
- система за съхранение (по избор): Някои фотоволтаични централи могат да включват системи за съхранение на енергия, като например батерии, за съхраняване на излишната електроенергия, генерирана през деня, и използването й през нощта или по време на ниска слънчева радиация.
- метеорологична кула. Това е мястото, където се анализират различни метеорологични условия, за да се определи количеството слънчева радиация, което се получава или се очаква да бъде получено.
- Транспортни линии. Те са линиите, които пренасят електрическа енергия до центровете на потребление.
- Контролна зала: Той отговаря за надзора на мястото, където работят всички елементи на фотоволтаичната централа.
Един от основните аспекти на фотоволтаичните електроцентрали е, че електрическите компоненти трябва да бъдат оразмерени така, че да вземат предвид възможните увеличения на инсталираната мощност на централата в бъдеще.
Видове фотоволтаични централи
Както споменахме преди, има различни видове фотоволтаични централи в зависимост от търсенето, електрическата мощност и много други аспекти, които трябва да се вземат предвид. Нека да видим кои са основните видове, които съществуват:
- Изолирани фотоволтаични централи: Тези централи са разположени в отдалечени райони, където няма достъп до конвенционалната електрическа мрежа. Те използват слънчеви панели, за да генерират електричество и да го съхраняват в батерии за по-късна употреба. Те са идеални за приложения като селски къщи, метеорологични станции или навигационни маяци.
- Свързани към мрежата фотоволтаични централи: Тези централи са свързани към конвенционалната електроразпределителна система. Те генерират електричество в голям мащаб и го подават директно в мрежата, позволявайки то да бъде разпределено до потребителите. Тези центрове могат да бъдат два вида:
- Големи фотоволтаични електроцентрали: Известни също като открити слънчеви електроцентрали, те се състоят от голям брой слънчеви панели, разположени на голяма площ. Те могат да заемат незаети земи, като пустини или селски райони, и да генерират значително количество електроенергия.
- Фотоволтаични инсталации на покриви: Тези електроцентрали се монтират на покриви на жилищни, търговски или промишлени сгради. Те използват наличните пространства на покривите, за да генерират електричество и да захранват вътрешното потребление или дори да инжектират излишната енергия в електрическата мрежа.
- Плаващи фотоволтаични централи: Тези растения са изградени във водни обекти, като езера или резервоари. Слънчевите панели плуват по повърхността на водата и генерират електричество. Този подход има няколко предимства, като опазване на почвата, намалено изпарение на водата и по-високи добиви поради охлаждащия ефект на водата.
- Преносими фотоволтаични централи: Тези инсталации са проектирани да бъдат транспортирани и разположени на различни места според нуждите. Те обикновено се използват в извънредни ситуации или във временни зони, където се изисква електричество, като къмпинг или събития на открито.
Как работи една фотоволтаична централа
В контролната зала се контролира работата на цялото оборудване на завода. В контролната зала получава информация от метеорологични кули, инвертори, токови шкафове, подстанционни центрове и др. Процесът на преобразуване на фотоволтаичната слънчева енергия в електричество е както следва:
Преобразуване на слънчевата енергия в постоянен ток
Фотоклетките са отговорни за улавянето на слънчевата радиация и превръщането й в електричество. обикновено, са съставени от силиций полупроводников материал, който улеснява фотоелектричния ефект. Когато фотон се сблъска със слънчева клетка, се освобождава електрон. Електричеството се произвежда под формата на постоянен ток чрез сумата от много свободни електрони.
Капацитетът за производство на електроенергия ще зависи от времето (радиация, влажност, температура...). В зависимост от метеорологичните условия във всеки момент количеството слънчева радиация, което фотоволтаичните клетки ще получат, ще бъде променливо. За целта в соларната централа е изградена метеорологична кула.
DC към AC преобразуване
Фотоволтаичните панели генерират постоянен ток. Въпреки това, Електрическата енергия, която циркулира през преносната мрежа, го прави под формата на променлив ток. За да направите това, постоянният ток трябва да се преобразува в променлив.
Първо, DC захранването от слънчевите панели се подава към DC шкафа. В този шкаф токът се преобразува в променлив чрез инвертор. След това токът се доставя до AC шкафа.
Транспорт и доставка на електроенергия
Токът, пристигащ в AC шкафа, все още не е готов да захранва мрежата. Следователно генерираната електрическа енергия преминава през център за преобразуване, където се адаптира към условията на мощността и напрежението на преносните линии за използване в потребителски център.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за това какво представлява фотоволтаичната централа и нейните характеристики.