elektrownia fotowoltaiczna

elektrownia fotowoltaiczna

Wiemy, że spośród rodzajów energii odnawialnej, które istnieją na świecie, energia słoneczna jest najbardziej zaawansowana i najlepiej znana. Miejscem, w którym energia słoneczna jest przekształcana w energię elektryczną, aby móc ją wykorzystać, jest m.in elektrownia fotowoltaiczna. Istnieje wiele różnych rodzajów elektrowni fotowoltaicznych, a każda z nich ma swoje cechy i możliwości.

W tym artykule opowiemy o charakterystyce elektrowni fotowoltaicznej, istniejących typach i zaletach, jakie mają w stosunku do elektrowni opartych na paliwach kopalnych.

Charakterystyka instalacji fotowoltaicznej

energia fotowoltaiczna

Elektrownia fotowoltaiczna to elektrownia wykorzystująca efekt fotowoltaiczny do zamiany energii słonecznej na energię elektryczną. Efekt fotowoltaiczny występuje, gdy fotony uderzają w materiał i są w stanie wyprzeć elektrony, tworząc prąd stały.

elektrownia fotowoltaiczna Zasadniczo składa się z modułów fotowoltaicznych i falowników. Panele fotowoltaiczne odpowiadają za konwersję promieniowania słonecznego. Z kolei falownik przetwarza prąd stały na prąd przemienny o charakterystyce zbliżonej do sieci.

W tego typu systemie słonecznym cała wytworzona energia elektryczna jest wprowadzana do sieci dystrybucyjnej. Ta operacja prowadzi do lepszej wydajności urządzenia, ponieważ cała energia wytworzona w ten sposób jest zużywana.

Największa na świecie elektrownia fotowoltaiczna to Bhadla Solar Park w Indiach o zainstalowanej mocy 2.245 MW. Całkowity koszt instalacji to 1.200 mln euro. Energia fotowoltaiczna jest uważana za czyste źródło energii, ponieważ nie wytwarza zanieczyszczających gazów.

Główne elementy

powstawanie energii słonecznej

Główne elementy, które musi posiadać każdy rodzaj instalacji fotowoltaicznej, niezależnie od jej typu, są następujące:

  • Panele słoneczne: Panele fotowoltaiczne stanowią trzon instalacji tego typu. Składają się z ogniw fotowoltaicznych, które wychwytują energię ze światła słonecznego i przekształcają ją w prąd stały.
  • Odwrotnicy: Energia elektryczna generowana przez panele słoneczne to prąd stały, ale większość urządzeń i systemów elektrycznych wykorzystuje prąd przemienny. Falowniki przekształcają energię elektryczną z prądu stałego na prąd przemienny, dzięki czemu jest ona zgodna z użytkowaniem domowym i integracją z siecią elektroenergetyczną.
  • Struktury wspierające: Panele fotowoltaiczne są instalowane na konstrukcjach zaprojektowanych tak, aby utrzymywały je w miejscu, zapewniając ich prawidłową orientację względem słońca oraz ochronę przed niekorzystnymi warunkami atmosferycznymi.
  • System magazynowania (nieobowiązkowo): Niektóre elektrownie fotowoltaiczne mogą zawierać systemy magazynowania energii, takie jak akumulatory, w celu magazynowania nadmiaru energii elektrycznej wytwarzanej w ciągu dnia i wykorzystywania jej w nocy lub w okresach niskiego nasłonecznienia.
  • wieża pogodowa. To tam analizowane są różne warunki meteorologiczne w celu określenia ilości odbieranego lub spodziewanego promieniowania słonecznego.
  • Linie transportu. Są to linie doprowadzające energię elektryczną do centrów zużycia.
  • Sterownia: Odpowiada za nadzór nad miejscem, w którym działają wszystkie elementy instalacji fotowoltaicznej.

Jednym z podstawowych aspektów elektrowni fotowoltaicznych jest to, że elementy elektryczne muszą być tak zwymiarowane, aby uwzględniały możliwe zwiększenie mocy zainstalowanej elektrowni w przyszłości.

Rodzaje elektrowni fotowoltaicznych

duża elektrownia fotowoltaiczna

Jak wspomnieliśmy wcześniej, istnieją różne typy elektrowni fotowoltaicznych w zależności od zapotrzebowania, mocy elektrycznej i wielu innych aspektów, które należy wziąć pod uwagę. Zobaczmy, jakie są główne typy, które istnieją:

  • Izolowane elektrownie fotowoltaiczne: Elektrownie te zlokalizowane są w odległych obszarach, gdzie nie ma dostępu do konwencjonalnej sieci elektroenergetycznej. Używają paneli słonecznych do generowania energii elektrycznej i przechowywania jej w bateriach do późniejszego wykorzystania. Idealnie nadają się do zastosowań takich jak gospodarstwa rolne, stacje pogodowe lub latarnie nawigacyjne.
  • Elektrownie fotowoltaiczne podłączone do sieci: Elektrownie te są podłączone do konwencjonalnego systemu dystrybucji energii elektrycznej. Wytwarzają energię elektryczną na dużą skalę i dostarczają ją bezpośrednio do sieci, umożliwiając jej dystrybucję do konsumentów. Centra te mogą być dwojakiego rodzaju:
  1. Wielkoskalowe elektrownie fotowoltaiczne: Znane również jako elektrownie słoneczne na otwartym polu, składają się z dużej liczby paneli słonecznych rozmieszczonych na dużym obszarze. Mogą zajmować niezamieszkane tereny, takie jak pustynie lub obszary wiejskie, i generować znaczną ilość energii elektrycznej.
  2. Instalacje fotowoltaiczne na dachach: Te elektrownie są instalowane na dachach budynków mieszkalnych, handlowych lub przemysłowych. Wykorzystują dostępne miejsca na dachach do wytwarzania energii elektrycznej i zasilania wewnętrznego zużycia, a nawet wtłaczania nadmiaru energii do sieci elektrycznej.
  • Pływające elektrownie fotowoltaiczne: Rośliny te są budowane w zbiornikach wodnych, takich jak jeziora lub zbiorniki wodne. Panele słoneczne unoszą się na powierzchni wody i wytwarzają energię elektryczną. Takie podejście ma kilka zalet, takich jak ochrona gleby, zmniejszone parowanie wody i zwiększona wydajność dzięki efektowi chłodzenia wody.
  • Przenośne instalacje fotowoltaiczne: Rośliny te przeznaczone są do transportu i rozmieszczania w różnych miejscach w zależności od potrzeb. Zwykle są używane w sytuacjach awaryjnych lub w tymczasowych obszarach, w których wymagana jest energia elektryczna, takich jak kempingi lub imprezy plenerowe.

Jak działa elektrownia fotowoltaiczna

W sterowni nadzorowana jest praca wszystkich urządzeń zakładu. W sterowni odbiera informacje z wież meteorologicznych, falowników, szaf prądowych, centrów podstacji itp. Proces konwersji fotowoltaicznej energii słonecznej na energię elektryczną wygląda następująco:

Konwersja energii słonecznej na prąd stały

Fotokomórki są odpowiedzialne za wychwytywanie promieniowania słonecznego i przekształcanie go w energię elektryczną. Zazwyczaj, składają się z silikonu materiał półprzewodnikowy, który ułatwia efekt fotoelektryczny. Kiedy foton zderza się z ogniwem słonecznym, uwalniany jest elektron. Energia elektryczna jest wytwarzana w postaci prądu stałego przez sumę wielu swobodnych elektronów.

Zdolność wytwarzania energii będzie zależała od pogody (promieniowanie, wilgotność, temperatura...). W zależności od panujących w danym momencie warunków pogodowych ilość promieniowania słonecznego, które otrzymają ogniwa fotowoltaiczne, będzie zmienna. W tym celu w elektrowni słonecznej budowana jest wieża meteorologiczna.

Konwersja DC na AC

Panele fotowoltaiczne generują prąd stały. Jednakże, Energia elektryczna krążąca w sieci przesyłowej ma postać prądu przemiennego. Aby to zrobić, prąd stały musi zostać przekształcony w prąd przemienny.

Najpierw prąd stały z paneli słonecznych jest doprowadzany do szafy prądu stałego. W tej szafie prąd jest przetwarzany na prąd przemienny przez falownik. Prąd jest następnie dostarczany do szafy AC.

Transport i dostawa energii elektrycznej

Prąd docierający do szafy AC nie jest jeszcze gotowy do zasilania sieci. Dlatego wytwarzana energia elektryczna przechodzi przez centrum konwersji, gdzie jest dostosowywany do mocy i warunków napięciowych linii przesyłowych do użytku w centrum konsumenckim.

Mam nadzieję, że dzięki tym informacjom dowiesz się więcej o tym, czym jest elektrownia fotowoltaiczna i jakie są jej cechy.


Bądź pierwszym który skomentuje

Zostaw swój komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

*

*

  1. Odpowiedzialny za dane: Miguel Ángel Gatón
  2. Cel danych: kontrola spamu, zarządzanie komentarzami.
  3. Legitymacja: Twoja zgoda
  4. Przekazywanie danych: Dane nie będą przekazywane stronom trzecim, z wyjątkiem obowiązku prawnego.
  5. Przechowywanie danych: baza danych hostowana przez Occentus Networks (UE)
  6. Prawa: w dowolnym momencie możesz ograniczyć, odzyskać i usunąć swoje dane.