Vi vet at av de typer fornybar energi som finnes i verden, er solenergi den mest avanserte og kjente. Stedet hvor solenergi omdannes til elektrisk energi for å kunne bruke den er i solcelleanlegg. Det finnes mange forskjellige typer fotovoltaiske kraftverk, og hver enkelt har sine egenskaper og muligheter.
I denne artikkelen skal vi fortelle deg om egenskapene til et solcelleanlegg, typene som finnes og fordelene de har med hensyn til energiproduksjonsanlegg basert på fossilt brensel.
Kjennetegn ved et solcelleanlegg
Et solcelleanlegg er et kraftverk som bruker solcelleeffekten til å konvertere solenergi til elektrisk energi. Den fotovoltaiske effekten oppstår når fotoner treffer et materiale og klarer å fortrenge elektroner og skape likestrøm.
et solcelleanlegg Den består i utgangspunktet av solcellemoduler og invertere. Fotovoltaiske paneler er ansvarlige for å konvertere solstråling. På sin side konverterer omformeren likestrøm til vekselstrøm med egenskaper som ligner på et nett.
I denne typen solcelleanlegg sprøytes all elektrisitet som genereres inn i distribusjonsnettet. Denne operasjonen fører til en bedre ytelse av enheten, siden all energien som genereres på denne måten brukes.
Det største solcelleanlegget i verden er Bhadla Solar Park i India med en installert kapasitet på 2.245 MW. Den totale kostnaden for installasjonen er 1.200 millioner euro. Fotovoltaisk energi regnes som en ren energikilde fordi den ikke produserer forurensende gasser.
Hovedkomponenter
Hovedkomponentene som enhver type solcelleanlegg må ha, uavhengig av hvilken type det er, er følgende:
- Solcellepaneler: Solcellepaneler er ryggraden i et anlegg av denne typen. De består av solcelleceller som fanger energi fra sollys og omdanner det til likestrøm.
- Investorer: Elektrisiteten som genereres av solcellepaneler er likestrøm, men de fleste elektriske enheter og systemer bruker vekselstrøm. Inverterne transformerer elektrisitet fra likestrøm til vekselstrøm, noe som gjør den kompatibel med husholdningsbruk og integrering i strømnettet.
- Støttestrukturer: Solcellepaneler er installert på konstruksjoner designet for å holde dem på plass, og sikre riktig orientering mot solen og deres beskyttelse mot ugunstige værforhold.
- lagringssystem (valgfritt): Noen solcelleanlegg kan innlemme energilagringssystemer, for eksempel batterier, for å lagre overflødig elektrisitet generert i løpet av dagen og bruke den om natten eller til tider med lav solinnstråling.
- værtårn. Det er der forskjellige meteorologiske forhold analyseres for å bestemme mengden solstråling som mottas eller forventes å bli mottatt.
- Transportlinjer. De er linjene som fører elektrisk energi til forbrukssentralene.
- Kontroll rom: Den har ansvaret for å føre tilsyn med stedet der alle elementene i solcelleanlegget opererer.
En av de grunnleggende aspektene ved solcelleanlegg er at de elektriske komponentene må dimensjoneres for å ta hensyn til mulige økninger i installert effekt på anlegget i fremtiden.
Typer fotovoltaiske kraftverk
Som vi har nevnt tidligere, er det forskjellige typer solcelleanlegg avhengig av etterspørselen, den elektriske kraften og mange flere aspekter å ta hensyn til. La oss se hva som er hovedtypene som finnes:
- Isolerte solcelleanlegg: Disse anleggene ligger i avsidesliggende områder hvor det ikke er tilgang til det konvensjonelle strømnettet. De bruker solcellepaneler for å generere strøm og lagre den i batterier for senere bruk. De er ideelle for bruksområder som gårdshus, værstasjoner eller navigasjonssignaler.
- Netttilkoblede solcelleanlegg: Disse anleggene er koblet til det konvensjonelle elektrisitetsdistribusjonssystemet. De genererer elektrisitet i stor skala og mater den direkte inn i nettet, slik at den kan distribueres til forbrukerne. Disse sentrene kan være av to typer:
- Storskala fotovoltaiske kraftverk: Også kjent som solenergianlegg i åpent felt, består de av et stort antall solcellepaneler arrangert over et stort område. De kan okkupere ubebodd land, for eksempel ørkener eller landlige områder, og generere en betydelig mengde elektrisitet.
- Solcelleanlegg på tak: Disse kraftstasjonene er installert på takene til bolig-, nærings- eller industribygg. De bruker de tilgjengelige plassene på takene til å generere strøm og mate internt forbruk eller til og med injisere overflødig energi i strømnettet.
- Flytende solcelleanlegg: Disse plantene er bygget i vannmasser, for eksempel innsjøer eller reservoarer. Solcellepaneler flyter på overflaten av vannet og genererer strøm. Denne tilnærmingen har flere fordeler, som jordvern, redusert vannfordampning og høyere utbytte på grunn av vannets avkjølende effekt.
- Bærbare solcelleanlegg: Disse anleggene er designet for å bli transportert og utplassert på forskjellige steder i henhold til behovene. De brukes vanligvis i nødssituasjoner eller i midlertidige områder hvor strøm er nødvendig, for eksempel camping eller utendørs arrangementer.
Hvordan fungerer et solcelleanlegg
I kontrollrommet overvåkes driften av alt anleggsutstyr. I kontrollrommet mottar den informasjon fra meteorologiske tårn, vekselrettere, strømskap, nettstasjonssentraler m.m. Konverteringsprosessen av fotovoltaisk solenergi til elektrisitet er som følger:
Konvertering av solenergi til likestrøm
Fotoceller er ansvarlige for å fange opp solstråling og konvertere den til elektrisitet. Som oftest, består av silisium et halvledermateriale som letter den fotoelektriske effekten. Når et foton kolliderer med en solcelle, frigjøres et elektron. Elektrisitet produseres i form av likestrøm gjennom summen av mange frie elektroner.
Kraftproduksjonskapasiteten vil avhenge av været (stråling, fuktighet, temperatur...). Avhengig av værforholdene i hvert øyeblikk vil mengden solstråling som solcellecellene mottar variere. Til dette bygges et meteorologisk tårn i solcelleanlegget.
DC til AC konvertering
Fotovoltaiske paneler genererer likestrøm. Derimot, Den elektriske energien som sirkulerer gjennom overføringsnettet gjør det i form av vekselstrøm. For å gjøre dette må likestrøm konverteres til vekselstrøm.
Først føres likestrøm fra solcellepanelene til likestrømsskapet. I dette skapet konverteres strømmen til vekselstrøm av en kraftomformer. Strømmen leveres så til AC-skapet.
Transport og forsyning av strøm
Strømmen som ankommer AC-skapet er ennå ikke klar til å mate nettet. Derfor genereres den elektriske energien går gjennom et konverteringssenter hvor det er tilpasset kraft- og spenningsforholdene til overføringslinjene til bruk i forbrukersenteret.
Jeg håper at du med denne informasjonen kan lære mer om hvordan et solcelleanlegg er og dets egenskaper.