Dünyada var olan yenilenebilir enerji türleri arasında güneş enerjisinin en gelişmiş ve en bilineni olduğunu biliyoruz. Güneş enerjisinin kullanılabilmesi için elektrik enerjisine dönüştürüldüğü yer ise güneş enerjisidir. fotovoltaik tesis. Birçok farklı tipte fotovoltaik enerji santrali vardır ve her birinin kendine has özellikleri ve yetenekleri vardır.
Bu yazımızda sizlere bir fotovoltaik santralin özelliklerinden, var olan çeşitlerinden ve fosil yakıtlara dayalı enerji üretim tesislerine göre sahip oldukları avantajlardan bahsedeceğiz.
Bir fotovoltaik tesisin özellikleri
Bir fotovoltaik santral, güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmek için fotovoltaik etkiyi kullanan bir elektrik santralidir. Fotovoltaik etki, fotonlar bir malzemeye çarptığında ve elektronları yerinden ederek doğru akım oluşturduğunda ortaya çıkar.
bir fotovoltaik tesis Temel olarak fotovoltaik modüller ve invertörlerden oluşur. Fotovoltaik paneller, güneş radyasyonunu dönüştürmekten sorumludur. Buna karşılık, invertör, doğru akım gücünü, bir şebekeninkine benzer özelliklerle alternatif akım gücüne dönüştürür.
Bu tip güneş sisteminde, üretilen elektriğin tamamı dağıtım şebekesine enjekte edilir. Bu işlem, bu şekilde üretilen tüm enerji kullanıldığından, cihazın daha iyi performans göstermesine yol açar.
Dünyanın en büyük fotovoltaik tesisi Hindistan'da 2.245 MW kurulu güce sahip Bhadla Solar Park. Kurulumun toplam maliyeti 1.200 milyon Euro'dur. Fotovoltaik enerji, kirletici gazlar üretmediği için temiz bir enerji kaynağı olarak kabul edilir.
Ana bileşenler
Türü ne olursa olsun her türlü fotovoltaik santralin sahip olması gereken ana bileşenler şunlardır:
- Solar paneller: Fotovoltaik paneller, bu tür bir tesisin bel kemiğidir. Güneş ışığından enerji yakalayan ve onu doğru akım elektriğine dönüştüren fotovoltaik hücrelerden oluşurlar.
- tersine çevirenler: Güneş panelleri tarafından üretilen elektrik doğru akımdır, ancak çoğu elektrikli cihaz ve sistem alternatif akım kullanır. İnvertörler, elektriği doğru akımdan alternatif akıma çevirerek ev içi kullanıma ve elektrik şebekesine entegrasyona uygun hale getirir.
- Destek yapıları: Güneş panelleri, güneşe doğru yönelmelerini ve olumsuz hava koşullarından korunmalarını sağlamak için onları yerinde tutacak şekilde tasarlanmış yapılara monte edilir.
- depolama sistemi (isteğe bağlı): Bazı fotovoltaik tesisler, gün boyunca üretilen fazla elektriği depolamak ve gece veya düşük güneş radyasyonu zamanlarında kullanmak için piller gibi enerji depolama sistemleri içerebilir.
- hava kulesi. Alınan veya alınması beklenen güneş radyasyonu miktarını belirlemek için farklı meteorolojik koşulların analiz edildiği yerdir.
- İletim hatları. Elektrik enerjisini tüketim merkezlerine taşıyan hatlardır.
- Kontrol odası: Fotovoltaik tesisin tüm elemanlarının çalıştığı yerin denetiminden sorumludur.
Fotovoltaik enerji santrallerinin temel yönlerinden biri, elektrik bileşenlerinin, tesisin kurulu gücünde gelecekte olası artışları dikkate alacak şekilde boyutlandırılması gerektiğidir.
Fotovoltaik enerji santrali türleri
Daha önce de belirttiğimiz gibi, talebe, elektrik gücüne ve dikkate alınması gereken daha birçok hususa bağlı olarak farklı türde fotovoltaik santraller vardır. Var olan ana türlerin neler olduğunu görelim:
- İzole fotovoltaik tesisler: Bu tesisler, geleneksel elektrik şebekesine erişimin olmadığı uzak bölgelerde bulunmaktadır. Elektrik üretmek ve daha sonra kullanmak üzere pillerde depolamak için güneş panelleri kullanıyorlar. Çiftlik evleri, meteoroloji istasyonları veya seyir fenerleri gibi uygulamalar için idealdirler.
- Şebeke bağlantılı fotovoltaik tesisler: Bu santraller konvansiyonel elektrik dağıtım sistemine bağlıdır. Büyük ölçekte elektrik üretiyorlar ve doğrudan şebekeye besleyerek tüketicilere dağıtılmasını sağlıyorlar. Bu merkezler iki tip olabilir:
- Büyük ölçekli fotovoltaik enerji santralleri: Açık alan güneş enerjisi santralleri olarak da bilinen santraller, geniş bir alana dizilmiş çok sayıda güneş panelinden oluşur. Çöller veya kırsal alanlar gibi boş arazileri işgal edebilir ve önemli miktarda elektrik üretebilirler.
- Çatılarda fotovoltaik tesisler: Bu elektrik santralleri konut, ticari veya endüstriyel binaların çatılarına kurulur. Elektrik üretmek ve iç tüketimi beslemek ve hatta fazla enerjiyi elektrik şebekesine enjekte etmek için çatılardaki boş alanları kullanırlar.
- Yüzen fotovoltaik tesisler: Bu tesisler göller veya rezervuarlar gibi su kütlelerinde inşa edilir. Güneş panelleri suyun yüzeyinde yüzer ve elektrik üretir. Bu yaklaşımın, toprağın korunması, azaltılmış su buharlaşması ve suyun soğutma etkisinden dolayı daha yüksek verim gibi çeşitli avantajları vardır.
- Taşınabilir fotovoltaik tesisler: Bu tesisler ihtiyaca göre farklı yerlere taşınacak ve konuşlandırılacak şekilde tasarlanmaktadır. Genellikle acil durumlarda veya kamp veya açık hava etkinlikleri gibi elektriğin gerekli olduğu geçici alanlarda kullanılırlar.
Bir fotovoltaik tesis nasıl çalışır?
Kontrol odasında, tüm tesis ekipmanlarının çalışması denetlenir. Kontrol odasında meteoroloji kuleleri, invertörler, akım panoları, trafo merkezleri vb. bilgileri alır. Fotovoltaik güneş enerjisinin elektriğe dönüşüm süreci şu şekildedir:
Güneş enerjisinin doğru akıma dönüştürülmesi
Fotoseller, güneş ışınımını yakalamaktan ve onu elektriğe dönüştürmekten sorumludur. Genellikle, silikondan yapılmıştır fotoelektrik etkiyi kolaylaştıran yarı iletken bir malzeme. Bir foton bir güneş pili ile çarpıştığında bir elektron açığa çıkar. Elektrik, birçok serbest elektronun toplamından doğru akım şeklinde üretilir.
Güç üretim kapasitesi hava durumuna (radyasyon, nem, sıcaklık...) bağlı olacaktır. Her an hava şartlarına bağlı olarak fotovoltaik hücrelerin alacağı güneş ışınımı miktarı değişken olacaktır. Bunun için güneş santraline meteoroloji kulesi yapılıyor.
DC'den AC'ye dönüştürme
Fotovoltaik paneller doğru akım üretir. Fakat, İletim şebekesinde dolaşan elektrik enerjisi bunu alternatif akım şeklinde yapar. Bunun için doğru akımın alternatif akıma dönüştürülmesi gerekir.
İlk olarak, güneş panellerinden gelen DC gücü DC kabinine beslenir. Bu kabinde akım, bir güç çevirici tarafından alternatif akıma dönüştürülür. Akım daha sonra AC kabinine iletilir.
Ulaşım ve elektrik temini
AC kabinine gelen akım henüz şebekeyi beslemeye hazır değil. Bu nedenle üretilen elektrik enerjisi iletim hatlarının güç ve gerilim koşullarına uyarlandığı bir dönüştürme merkezinden geçer. tüketici merkezinde kullanım için.
Umarım bu bilgilerle bir fotovoltaik tesisin neye benzediği ve özellikleri hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.