Znamo da je od vrsta obnovljive energije koje postoje u svijetu solarna najnaprednija i najpoznatija. Mjesto gdje se solarna energija pretvara u električnu energiju da bi se mogla koristiti je u fotonaponsko postrojenje. Postoji mnogo različitih tipova fotonaponskih elektrana i svaka od njih ima svoje karakteristike i mogućnosti.
U ovom članku ćemo vam reći o karakteristikama fotonaponskih postrojenja, vrstama koje postoje i prednostima koje imaju u odnosu na postrojenja za proizvodnju energije na bazi fosilnih goriva.
Karakteristike fotonaponskog postrojenja
Fotonaponsko postrojenje je elektrana koja koristi fotonaponski efekat za pretvaranje sunčeve energije u električnu energiju. Fotonaponski efekat nastaje kada fotoni udare u materijal i uspeju da istisnu elektrone, stvarajući jednosmernu struju.
fotonaponsko postrojenje U osnovi se sastoji od fotonaponskih modula i invertera. Fotonaponski paneli su odgovorni za pretvaranje sunčevog zračenja. Zauzvrat, inverter pretvara snagu jednosmerne struje u snagu naizmenične struje sa karakteristikama sličnim onima u mreži.
U ovom tipu solarnog sistema sva proizvedena električna energija se ubrizgava u distributivnu mrežu. Ova operacija dovodi do boljih performansi uređaja, jer se koristi sva energija koja se na taj način generira.
Najveća fotonaponska elektrana na svijetu je Bhadla solarni park u Indiji sa instaliranom snagom od 2.245 MW. Ukupna vrijednost instalacije je 1.200 miliona eura. Fotonaponska energija se smatra čistim izvorom energije jer ne proizvodi zagađujuće plinove.
Glavne komponente
Glavne komponente koje svaki tip fotonaponskog postrojenja mora imati, bez obzira o kojem se tipu radi, su sljedeće:
- solarni paneli: Fotonaponski paneli su okosnica postrojenja ovog tipa. Sastoje se od fotonaponskih ćelija koje hvataju energiju sunčeve svjetlosti i pretvaraju je u električnu energiju jednosmjerne struje.
- investitori: Električna energija koju proizvode solarni paneli je jednosmjerna struja, ali većina električnih uređaja i sistema koristi naizmjeničnu struju. Invertori pretvaraju električnu energiju iz jednosmjerne u naizmjeničnu struju, čineći je kompatibilnom s kućnom upotrebom i integracijom u električnu mrežu.
- Potporne strukture: Solarni paneli se postavljaju na konstrukcije dizajnirane da ih drže na mjestu, osiguravajući njihovu ispravnu orijentaciju prema suncu i njihovu zaštitu od nepovoljnih vremenskih uvjeta.
- sistem skladištenja (opciono): neka fotonaponska postrojenja mogu uključiti sisteme za skladištenje energije, kao što su baterije, za skladištenje viška električne energije proizvedene tokom dana i korištenje noću ili u vrijeme niske sunčeve radijacije.
- vremenska kula. Tu se analiziraju različiti meteorološki uslovi kako bi se odredila količina sunčevog zračenja koja se prima ili se očekuje da će biti primljena.
- Linije prevoza. To su vodovi koji prenose električnu energiju do potrošačkih centara.
- Kontrolna soba: Zadužena je za nadzor mjesta gdje rade svi elementi fotonaponske elektrane.
Jedan od osnovnih aspekata fotonaponskih elektrana je da električne komponente moraju biti dimenzionirane kako bi se uzela u obzir moguća povećanja instalirane snage postrojenja u budućnosti.
Vrste fotonaponskih elektrana
Kao što smo ranije spomenuli, postoje različite vrste fotonaponskih elektrana ovisno o potražnji, električnoj snazi i mnogim drugim aspektima koje treba uzeti u obzir. Pogledajmo koje su glavne vrste koje postoje:
- Izolovana fotonaponska postrojenja: Ova postrojenja se nalaze u udaljenim područjima gdje nema pristupa konvencionalnoj električnoj mreži. Koriste solarne panele za proizvodnju električne energije i pohranjuju je u baterije za kasniju upotrebu. Idealni su za primjene kao što su farme, meteorološke stanice ili navigacijski svjetionici.
- Fotonaponska postrojenja povezana na mrežu: Ova postrojenja su povezana na konvencionalni sistem distribucije električne energije. Oni proizvode električnu energiju u velikim količinama i direktno je upućuju u mrežu, omogućavajući joj da se distribuira potrošačima. Ovi centri mogu biti dva tipa:
- Velike fotonaponske elektrane: Poznate i kao solarne elektrane na otvorenom, sastoje se od velikog broja solarnih panela raspoređenih na velikoj površini. Oni mogu zauzeti nenaseljeno zemljište, kao što su pustinje ili ruralna područja, i proizvoditi značajnu količinu električne energije.
- Fotonaponske elektrane na krovovima: Ove elektrane se postavljaju na krovove stambenih, poslovnih ili industrijskih zgrada. Oni koriste raspoloživi prostor na krovovima za proizvodnju električne energije i opskrbu internom potrošnjom ili čak ubrizgavanje viška energije u električnu mrežu.
- Plutajuća fotonaponska postrojenja: Ove biljke se grade u vodenim tijelima, kao što su jezera ili rezervoari. Solarni paneli plutaju na površini vode i proizvode električnu energiju. Ovaj pristup ima nekoliko prednosti, kao što su očuvanje tla, smanjeno isparavanje vode i veći prinosi zbog rashladnog efekta vode.
- Prijenosne fotonaponske elektrane: Ova postrojenja su dizajnirana da se transportuju i postavljaju na različitim mestima u skladu sa potrebama. Obično se koriste u hitnim situacijama ili u privremenim područjima gdje je potrebna struja, kao što su kampovanje ili događaji na otvorenom.
Kako radi fotonaponsko postrojenje
U kontrolnoj sobi se nadgleda rad sve opreme postrojenja. U kontrolnoj sobi prima informacije od meteoroloških stubova, invertera, strujnih ormara, trafostanica itd. Proces pretvaranja fotonaponske solarne energije u električnu je sljedeći:
Pretvaranje solarne energije u jednosmjernu struju
Fotoćelije su odgovorne za hvatanje sunčevog zračenja i pretvaranje u električnu energiju. obično, sastoje se od silicijuma poluprovodnički materijal koji olakšava fotoelektrični efekat. Kada se foton sudari sa solarnom ćelijom, oslobađa se elektron. Električna energija se proizvodi u obliku jednosmjerne struje kroz zbir velikog broja slobodnih elektrona.
Kapacitet proizvodnje električne energije zavisiće od vremenskih prilika (zračenje, vlažnost, temperatura...). U zavisnosti od vremenskih uslova u svakom trenutku, količina sunčevog zračenja koju će fotonaponske ćelije primiti će biti promjenjiva. Za to je u solarnoj elektrani izgrađen meteorološki toranj.
DC u AC konverzija
Fotonaponski paneli stvaraju jednosmjernu struju. Kako god, Električna energija koja cirkulira kroz prijenosnu mrežu čini to u obliku naizmjenične struje. Da biste to učinili, jednosmjerna struja se mora pretvoriti u naizmjeničnu struju.
Prvo, DC snaga iz solarnih panela se dovodi u DC ormar. U ovom ormariću struja se pretvara u naizmjeničnu struju pomoću pretvarača snage. Struja se zatim isporučuje u AC ormar.
Transport i snabdijevanje električnom energijom
Struja koja stiže u AC kabinet još nije spremna za napajanje mreže. Dakle, proizvedena električna energija prolazi kroz konvertorski centar gdje se prilagođava snagama i naponskim uslovima dalekovoda za upotrebu u potrošačkom centru.
Nadam se da uz ove informacije možete saznati više o tome kakva je fotonaponska elektrana i kakve su karakteristike.