Vi ved, at af de typer vedvarende energi, der findes i verden, er solenergi den mest avancerede og velkendte. Stedet, hvor solenergi omdannes til elektrisk energi for at kunne bruge det, er i solcelleanlæg. Der findes mange forskellige typer solcelleanlæg, og hver enkelt har sine egenskaber og muligheder.
I denne artikel vil vi fortælle dig om egenskaberne ved et solcelleanlæg, de typer der findes og de fordele, de har i forhold til energiproduktionsanlæg baseret på fossile brændstoffer.
Karakteristika for et solcelleanlæg
Et solcelleanlæg er et kraftværk, der bruger solcelleeffekten til at omdanne solenergi til elektrisk energi. Den fotovoltaiske effekt opstår, når fotoner rammer et materiale og formår at fortrænge elektroner, hvilket skaber jævnstrøm.
et solcelleanlæg Det består grundlæggende af solcellemoduler og invertere. Fotovoltaiske paneler er ansvarlige for at konvertere solstråling. Til gengæld konverterer vekselretteren jævnstrøm til vekselstrøm med egenskaber, der ligner dem for et net.
I denne type solcelleanlæg sprøjtes al den producerede elektricitet ind i distributionsnettet. Denne operation fører til en bedre ydeevne af enheden, da al den energi, der genereres på denne måde, bruges.
Det største solcelleanlæg i verden er Bhadla Solar Park i Indien med en installeret kapacitet på 2.245 MW. De samlede omkostninger ved installationen er 1.200 millioner euro. Fotovoltaisk energi betragtes som en ren energikilde, fordi den ikke producerer forurenende gasser.
Hovedkomponenter
De vigtigste komponenter, som enhver type solcelleanlæg skal have, uanset hvilken type det er, er følgende:
- Solpaneler: Fotovoltaiske paneler er rygraden i et anlæg af denne type. De består af fotovoltaiske celler, der fanger energi fra sollys og omdanner det til jævnstrøm.
- Investorer: Den elektricitet, der genereres af solpaneler, er jævnstrøm, men de fleste elektriske enheder og systemer bruger vekselstrøm. Inverterne omdanner elektricitet fra jævnstrøm til vekselstrøm, hvilket gør den kompatibel med privat brug og integration i elnettet.
- Støttestrukturer: Solpaneler er installeret på strukturer designet til at holde dem på plads, hvilket sikrer deres korrekte orientering mod solen og deres beskyttelse mod ugunstige vejrforhold.
- opbevaringssystem (valgfrit): Nogle solcelleanlæg kan inkorporere energilagringssystemer, såsom batterier, til at opbevare overskydende elektricitet genereret i løbet af dagen og bruge det om natten eller på tidspunkter med lav solstråling.
- vejrtårn. Det er her forskellige meteorologiske forhold analyseres for at bestemme mængden af solstråling, der modtages eller forventes at blive modtaget.
- transportlinjer. Det er de ledninger, der fører elektrisk energi til forbrugscentrene.
- Kontrolrum: Det har ansvaret for at føre tilsyn med det sted, hvor alle elementer i solcelleanlægget fungerer.
Et af de grundlæggende aspekter ved solcelleanlæg er, at de elektriske komponenter skal dimensioneres, så de tager højde for mulige stigninger i installeret effekt af anlægget i fremtiden.
Typer af fotovoltaiske kraftværker
Som vi har nævnt før, er der forskellige typer solcelleanlæg afhængigt af efterspørgslen, den elektriske effekt og mange flere aspekter at tage hensyn til. Lad os se, hvilke hovedtyper der findes:
- Isolerede solcelleanlæg: Disse anlæg er placeret i fjerntliggende områder, hvor der ikke er adgang til det konventionelle elnet. De bruger solpaneler til at generere elektricitet og opbevarer det i batterier til senere brug. De er ideelle til applikationer som bondehuse, vejrstationer eller navigationsbeacons.
- Nettilsluttede solcelleanlæg: Disse anlæg er forbundet med det konventionelle eldistributionssystem. De genererer elektricitet i stor skala og fører den direkte ind i nettet, så den kan distribueres til forbrugerne. Disse centre kan være af to typer:
- Storskala fotovoltaiske kraftværker: Også kendt som solenergianlæg i åbent felt, de består af et stort antal solpaneler arrangeret over et stort område. De kan besætte ubeboet jord, såsom ørkener eller landdistrikter, og generere en betydelig mængde elektricitet.
- Solcelleanlæg på tage: Disse kraftværker er installeret på tagene af bolig-, erhvervs- eller industribygninger. De bruger de tilgængelige pladser på tagene til at generere elektricitet og tilføre internt forbrug eller endda sprøjte overskydende energi ind i elnettet.
- Flydende solcelleanlæg: Disse planter er bygget i vandområder, såsom søer eller reservoirer. Solpaneler flyder på overfladen af vandet og genererer elektricitet. Denne tilgang har flere fordele, såsom jordbevarelse, reduceret vandfordampning og øget udbytte på grund af vandets kølende effekt.
- Bærbare solcelleanlæg: Disse anlæg er designet til at blive transporteret og udplaceret forskellige steder efter behov. De bruges normalt i nødsituationer eller i midlertidige områder, hvor der kræves elektricitet, såsom camping eller udendørs arrangementer.
Sådan fungerer et solcelleanlæg
I kontrolrummet overvåges driften af alt anlægsudstyr. I kontrolrummet modtager den information fra meteorologiske tårne, invertere, strømskabe, transformerstationscentre mv. Omdannelsesprocessen af fotovoltaisk solenergi til elektricitet er som følger:
Omdannelse af solenergi til jævnstrøm
Fotoceller er ansvarlige for at opfange solstråling og omdanne den til elektricitet. Som regel, består af silicium et halvledermateriale, der letter den fotoelektriske effekt. Når en foton kolliderer med en solcelle, frigives en elektron. Elektricitet produceres i form af jævnstrøm gennem summen af mange frie elektroner.
Strømproduktionskapaciteten vil afhænge af vejret (stråling, luftfugtighed, temperatur...). Afhængig af vejrforholdene i hvert øjeblik vil mængden af solstråling, som solcellerne vil modtage, variere. Hertil bygges et meteorologisk tårn i solcelleanlægget.
DC til AC konvertering
Fotovoltaiske paneler genererer jævnstrøm. Imidlertid, Den elektriske energi, der cirkulerer gennem transmissionsnettet, gør det i form af vekselstrøm. For at gøre dette skal jævnstrøm omdannes til vekselstrøm.
Først føres DC-strømmen fra solpanelerne til DC-skabet. I dette skab omdannes strømmen til vekselstrøm ved hjælp af en power inverter. Strømmen leveres derefter til AC-skabet.
Transport og levering af el
Strømmen, der ankommer til AC-skabet, er endnu ikke klar til at forsyne nettet. Derfor genereres den elektriske energi passerer gennem et konverteringscenter, hvor det er tilpasset transmissionsledningernes effekt- og spændingsforhold til brug i forbrugercentret.
Jeg håber, at du med denne information kan lære mere om, hvordan et solcelleanlæg er og dets egenskaber.