世界に存在する再生可能エネルギーの種類の中で、太陽光が最も先進的でよく知られていることがわかっています。 太陽エネルギーが電気エネルギーに変換されて利用できる場所は、 太陽光発電所。 太陽光発電所にはさまざまな種類があり、それぞれに特徴や性能があります。
この記事では、太陽光発電プラントの特徴、存在する種類、化石燃料をベースとしたエネルギー生産プラントとの比較での利点について説明します。
太陽光発電所の特徴
太陽光発電所は、光起電力効果を利用して太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する発電所です。 光起電力効果は、光子が材料に衝突して電子を移動させ、直流電流を生成するときに発生します。
太陽光発電所 基本的には太陽光発電モジュールとインバータで構成されます。 太陽光発電パネルは太陽放射を変換する役割を果たします。 次に、インバータは、直流電力を系統と同様の特性を持つ交流電力に変換します。
このタイプの太陽光発電システムでは、生成された電力はすべて配電網に注入されます。 この操作により生成されたすべてのエネルギーが使用されるため、デバイスのパフォーマンスが向上します。
世界最大の太陽光発電所は、 インドのバドラ・ソーラー・パーク（設置容量2.245MW）。 総設置費は1.200億ユーロ。 太陽光発電は汚染ガスを発生しないため、クリーンなエネルギー源と考えられています。
主なコンポーネント
太陽光発電所の種類に関係なく、太陽光発電所に必要な主なコンポーネントは次のとおりです。
- ソーラーパネル： 太陽光発電パネルは、このタイプのプラントの根幹です。 これらは、太陽光からエネルギーを捕らえて直流電力に変換する太陽電池で構成されています。
- インバーター： ソーラーパネルで生成される電気は直流ですが、ほとんどの電気機器やシステムは交流を使用します。 インバーターは電気を直流から交流に変換するため、家庭での使用や電力網への統合に適合します。
- サポート構造: ソーラーパネルは、太陽に向けて正しい向きを保ち、悪天候から保護するために、所定の位置に保持するように設計された構造物に設置されます。
- ストレージシステム (オプション): 一部の太陽光発電所では、バッテリーなどのエネルギー貯蔵システムを組み込んで、日中に生成された余剰電力を貯蔵し、夜間または日射量が少ないときに使用できます。
- 気象観測塔。 ここでは、さまざまな気象条件が分析されて、受信される、または受信されると予想される日射量が決定されます。
- 輸送路。 それらは、電気エネルギーを消費センターに運ぶラインです。
- 制御室： 太陽光発電所のすべての要素が稼働する場所を監督する責任を負います。
太陽光発電所の基本的な側面の XNUMX つは、将来の発電所の設置電力の増加の可能性を考慮して電気コンポーネントの寸法を決定する必要があることです。
太陽光発電所の種類
前にも述べたように、需要、電力、その他考慮すべき多くの側面に応じて、さまざまな種類の太陽光発電所があります。 存在する主なタイプを見てみましょう。
- 孤立した太陽光発電所: これらの発電所は、従来の電力網にアクセスできない遠隔地に位置しています。 彼らはソーラーパネルを使用して電気を生成し、後で使用できるようにバッテリーに蓄えます。 農家、気象観測所、航行用ビーコンなどの用途に最適です。
- 系統接続された太陽光発電所: これらの発電所は従来の配電システムに接続されています。 彼らは大規模な電力を生成し、それを送電網に直接供給して、消費者に配電できるようにします。 これらのセンターには次の XNUMX つのタイプがあります。
- 大規模太陽光発電所： オープンフィールド太陽光発電所とも呼ばれ、広い面積に多数の太陽光パネルを配置して構成されています。 砂漠や田園地帯などの空いている土地を占拠して、大量の電力を生成することができます。
- 屋根上の太陽光発電所: これらの発電所は、住宅、商業、または工業用建物の屋根に設置されます。 屋根上の利用可能なスペースを利用して発電し、内部消費を賄ったり、さらには余剰エネルギーを電力網に注入したりすることもあります。
- 水上太陽光発電所: これらの植物は、湖や貯水池などの水域に建てられます。 太陽光パネルを水面に浮かべて発電します。 このアプローチには、土壌の保全、水の蒸発の減少、水の冷却効果による収量の増加など、いくつかの利点があります。
- ポータブル太陽光発電所: これらのプラントは、ニーズに応じてさまざまな場所に輸送および展開できるように設計されています。 通常、緊急事態や、キャンプや野外イベントなど、電気が必要な一時的な場所で使用されます。
太陽光発電所の仕組み
制御室では、すべてのプラント機器の動作が監視されます。 制御室では、気象観測塔、インバータ、電流キャビネット、変電所センターなどから情報を受け取ります。 太陽光発電の電力への変換プロセスは次のとおりです。
太陽エネルギーの直流への変換
光電池は太陽放射を捕らえて電気に変換する役割を果たします。 いつもの、 シリコンでできている 光電効果を促進する半導体材料。 光子が太陽電池に衝突すると、電子が放出されます。 電気は、多くの自由電子の合計によって直流の形で生成されます。
発電能力は天候（日射量、湿度、温度など）に依存します。 それぞれの瞬間の気象条件に応じて、太陽電池が受け取る日射量は変化します。 このために、太陽光発電所内に気象観測塔が建てられます。
DCからACへの変換
太陽光発電パネルは直流電流を生成します。 しかし、 送電網を循環する電気エネルギーは交流の形で循環します。 これを行うには、直流を交流に変換する必要があります。
まず、ソーラー パネルからの DC 電力が DC キャビネットに供給されます。 このキャビネットでは、電流は電力インバータによって交流に変換されます。 その後、電流は AC キャビネットに供給されます。
輸送と電力の供給
AC キャビネットに到着する電流は、まだグリッドに供給する準備ができていません。 したがって、発生した電気エネルギーは、 変換センターを通過し、そこで送電線の電力と電圧の条件に適応されます。 消費者センターで使用します。
この情報を通じて、太陽光発電所とはどのようなものなのか、その特徴についてもっと知っていただければ幸いです。