We weten dat van de soorten hernieuwbare energie die in de wereld bestaan, zonne-energie de meest geavanceerde en bekende is. De plaats waar zonne-energie wordt omgezet in elektrische energie om deze te kunnen gebruiken is in de fotovoltaïsche installatie. Er zijn veel verschillende soorten fotovoltaïsche energiecentrales en elk heeft zijn kenmerken en mogelijkheden.
In dit artikel gaan we je vertellen over de kenmerken van een fotovoltaïsche installatie, de soorten die er zijn en de voordelen die ze hebben ten opzichte van energieopwekkingsinstallaties op basis van fossiele brandstoffen.
Kenmerken van een fotovoltaïsche installatie
Een fotovoltaïsche installatie is een energiecentrale die het fotovoltaïsche effect gebruikt om zonne-energie om te zetten in elektrische energie. Het fotovoltaïsche effect treedt op wanneer fotonen een materiaal raken en erin slagen elektronen te verdringen, waardoor gelijkstroom ontstaat.
een fotovoltaïsche installatie Het bestaat in feite uit fotovoltaïsche modules en omvormers. Fotovoltaïsche panelen zijn verantwoordelijk voor het omzetten van zonnestraling. De omvormer zet op zijn beurt gelijkstroom om in wisselstroom met kenmerken die vergelijkbaar zijn met die van een elektriciteitsnet.
Bij dit type zonnestelsel wordt alle opgewekte elektriciteit geïnjecteerd in het distributienet. Deze bewerking leidt tot een betere prestatie van het apparaat, aangezien alle op deze manier opgewekte energie wordt gebruikt.
De grootste fotovoltaïsche installatie ter wereld is Bhadla Solar Park in India met een geïnstalleerd vermogen van 2.245 MW. De totale kosten van de installatie bedragen 1.200 miljoen euro. Fotovoltaïsche energie wordt beschouwd als een schone energiebron omdat het geen vervuilende gassen produceert.
Belangrijkste componenten
De belangrijkste componenten die elk type fotovoltaïsche installatie moet hebben, ongeacht het type, zijn de volgende:
- Zonnepanelen: Fotovoltaïsche panelen vormen de ruggengraat van een installatie van dit type. Ze bestaan uit fotovoltaïsche cellen die energie uit zonlicht opvangen en omzetten in gelijkstroom.
- inversoren: De elektriciteit die zonnepanelen opwekken is gelijkstroom, maar de meeste elektrische apparaten en systemen gebruiken wisselstroom. De omvormers zetten elektriciteit om van gelijkstroom naar wisselstroom, waardoor het compatibel is met huishoudelijk gebruik en integratie in het elektriciteitsnet.
- Ondersteunende structuren: Zonnepanelen worden geïnstalleerd op constructies die ontworpen zijn om ze op hun plaats te houden, zodat ze correct naar de zon gericht zijn en beschermd zijn tegen ongunstige weersomstandigheden.
- opslagsysteem (optioneel): Sommige fotovoltaïsche installaties kunnen energieopslagsystemen bevatten, zoals batterijen, om overtollige overdag opgewekte elektriciteit op te slaan en deze 's nachts of bij weinig zonnestraling te gebruiken.
- weer toren. Hier worden verschillende meteorologische omstandigheden geanalyseerd om de hoeveelheid zonnestraling te bepalen die wordt ontvangen of naar verwachting zal worden ontvangen.
- Transport lijnen. Het zijn de lijnen die elektrische energie naar de verbruikscentra transporteren.
- Controle kamer: Het is verantwoordelijk voor het toezicht op de plaats waar alle elementen van de fotovoltaïsche installatie werken.
Een van de fundamentele aspecten van fotovoltaïsche energiecentrales is dat de elektrische componenten moeten worden gedimensioneerd om rekening te houden met mogelijke toenames van het geïnstalleerde vermogen van de installatie in de toekomst.
Soorten fotovoltaïsche energiecentrales
Zoals we eerder hebben vermeld, zijn er verschillende soorten fotovoltaïsche installaties, afhankelijk van de vraag, het elektrisch vermogen en nog veel meer aspecten waarmee rekening moet worden gehouden. Laten we eens kijken wat de belangrijkste soorten zijn die er zijn:
- Geïsoleerde fotovoltaïsche installaties: Deze centrales staan in afgelegen gebieden waar geen toegang is tot het conventionele elektriciteitsnet. Ze gebruiken zonnepanelen om elektriciteit op te wekken en deze op te slaan in batterijen voor later gebruik. Ze zijn ideaal voor toepassingen zoals boerderijen, weerstations of navigatiebakens.
- Netgekoppelde fotovoltaïsche installaties: Deze centrales zijn aangesloten op het conventionele elektriciteitsdistributiesysteem. Ze wekken op grote schaal elektriciteit op en voeden deze rechtstreeks in het net, zodat deze kan worden gedistribueerd naar consumenten. Deze centra kunnen van twee soorten zijn:
- Grootschalige fotovoltaïsche energiecentrales: Ook wel open veld zonne-energiecentrales genoemd, ze bestaan uit een groot aantal zonnepanelen die over een groot gebied zijn gerangschikt. Ze kunnen onbezet land bezetten, zoals woestijnen of plattelandsgebieden, en een aanzienlijke hoeveelheid elektriciteit opwekken.
- Fotovoltaïsche installaties op daken: Deze centrales worden geïnstalleerd op de daken van residentiële, commerciële of industriële gebouwen. Ze gebruiken de beschikbare ruimtes op de daken om elektriciteit op te wekken en het eigen verbruik te voeden of zelfs overtollige energie in het elektriciteitsnet te injecteren.
- Drijvende fotovoltaïsche installaties: Deze planten zijn gebouwd in watermassa's, zoals meren of reservoirs. Zonnepanelen drijven op het wateroppervlak en wekken elektriciteit op. Deze aanpak heeft verschillende voordelen, zoals bodembehoud, verminderde waterverdamping en hogere opbrengsten door het verkoelende effect van het water.
- Draagbare fotovoltaïsche installaties: Deze planten zijn ontworpen om te worden vervoerd en op verschillende plaatsen te worden ingezet, afhankelijk van de behoeften. Ze worden meestal gebruikt in noodsituaties of in tijdelijke gebieden waar elektriciteit nodig is, zoals kamperen of buitenevenementen.
Hoe een fotovoltaïsche installatie werkt
In de controlekamer wordt toezicht gehouden op de werking van alle fabrieksapparatuur. In de controlekamer ontvangt het informatie van meteorologische torens, omvormers, stroomkasten, onderstations, enz. Het conversieproces van fotovoltaïsche zonne-energie in elektriciteit is als volgt:
Omzetting van zonne-energie in gelijkstroom
Fotocellen zijn verantwoordelijk voor het opvangen van zonnestraling en het omzetten ervan in elektriciteit. Gebruikelijk, zijn gemaakt van silicium een halfgeleidermateriaal dat het foto-elektrisch effect mogelijk maakt. Wanneer een foton in botsing komt met een zonnecel, komt er een elektron vrij. Elektriciteit wordt geproduceerd in de vorm van gelijkstroom door de som van vele vrije elektronen.
De stroomopwekkingscapaciteit zal afhangen van het weer (straling, vochtigheid, temperatuur...). Afhankelijk van de weersomstandigheden op elk moment, zal de hoeveelheid zonnestraling die de fotovoltaïsche cellen zullen ontvangen, variëren. Hiervoor wordt in de zonnecentrale een meteorologische toren gebouwd.
DC naar AC conversie
Fotovoltaïsche panelen wekken gelijkstroom op. Echter, De elektrische energie die door het transmissienet circuleert, doet dat in de vorm van wisselstroom. Hiervoor moet gelijkstroom worden omgezet in wisselstroom.
Eerst wordt de gelijkstroom van de zonnepanelen naar de gelijkstroomkast gevoerd. In deze kast wordt de stroom door een omvormer omgezet in wisselstroom. De stroom wordt vervolgens geleverd aan de AC-kast.
Transport en levering van elektriciteit
De stroom die bij de AC-kast aankomt, is nog niet klaar om het net te voeden. Daarom wordt de elektrische energie opgewekt gaat door een conversiecentrum waar het wordt aangepast aan de stroom- en spanningsomstandigheden van de transmissielijnen voor gebruik in het consumentencentrum.
Ik hoop dat u met deze informatie meer te weten kunt komen over hoe een fotovoltaïsche installatie eruitziet en wat de kenmerken ervan zijn.