Принцип работы сетевой солнечной электростанции

ПоганоНе дужеНормальноДобреВідмінно Проголосуй! (Оцінок ще немає.)
Loading ... Loading ...

Принцип работы сетевой солнечной электростанции

Солнечная фотогальваника используется для преобразования солнечного света в электричество. Солнечные фотоэлементы изготовлены из полупроводниковых материалов (например, кремния). При воздействии солнечного света полупроводниковый материал вызывает выбивание электронов в атомах материалов. Выбитые электроны затем протекают через материал, создавая электрический ток, известный как постоянный ток. В физике этот эффект известен как фотоэффект. Генерируемый таким образом постоянный ток может быть преобразован в переменный ток с помощью специального инструмента, называемого инвертором.

Что такое фотоэлектрическая солнечная электростанция?

Фотогальваника широко используется от простых калькуляторов и часов до сложных промышленных объектов. Сетевые солнечные электростанции отличаются от других аналогичных генерирующих объектов двумя основными характеристиками:

  • Солнечные установки напрямую используют фотоэффект и не требуют каких-либо дополнительных процессов или устройств (таких как нагревание теплоносителя).

  • Сетевые солнечные установки не концентрируют энергию (например, нагревая воду), они передают его в сеть.

Любая фотоэлектрическая солнечная установка имеет следующие основные структурные компоненты:

  1. Солнечные панели, которые преобразуют солнечный свет в электричество, генерируя постоянный ток с напряжением до 1500 В;

  2. Инверторная система, которая преобразует постоянный ток в переменный ток;

  3. Система мониторинга для контроля и управления;

  4. Внешняя электрическая сеть.

Структура сетевой солнечной электростанции

Солнечные панели

Солнечные батареи составляют самый важный элемент всей станции, поскольку они преобразуют солнечный свет в электричество. В конструкции солнечных панелей используется не содержащее свинца оптически прозрачное антибликовое стекло. Солнечные панели состоят из модулей, которые образуются путем соединения отдельных элементов.

В зависимости от технологии производства можно выделить две категории солнечных батарей.

  1. Во-первых, это кристаллические солнечные панели, обычно сделанные из кристаллического кремния. В зависимости от типа используемых кристаллов они могут быть монокристаллическими и поли- или мульти кристаллическими. Монокристаллические модули, как правило, более эффективны, но относительно дороже, чем модули из кристаллического кремния.

  2. Во-вторых, существуют также тонкопленочные солнечные панели, основанные на серии пленок, которые поглощают разные части светового спектра. Эти панели в основном изготавливаются из аморфного кремния, теллурида кадмия, сульфида кадмия, диселенида меди – индия (галлия). Тонкопленочные солнечные панели можно применять в виде гибких пленок, уложенных поверх существующих поверхностей или интегрированных с компонентами здания, такими как черепица.

Несущие конструкции

Солнечные панели устанавливают на несущих конструкциях и соединяют последовательными цепями. Несущие конструкции выполнены из алюминиевых профилей и крепежей из нержавеющей стали. Наиболее часто используемый тип – это стационарная конструкция с фиксированным углом установки солнечной панели. Фиксированные несущие конструкции могут быть на основе якорного блока и на основе балласта. Первый используется в строительстве солнечных фотоэлектрических установок на земле; последнее позволяет интегрировать солнечные панели в офисные, производственные здания и жилые дома.

Солнечные панели также оснащены трекерами – устройствами, которые отслеживают движение солнца и таким образом позволяют максимизировать энергетические показатели установки. Благодаря трекерам солнечные панели могут вращаться, чтобы максимально использовать дневной свет и быть более эффективными.

Инверторная система

Солнечные панели установлены на несущих конструкциях и соединены последовательными цепями. Цепи солнечных панелей соединены в группы с сетевыми инверторами. Инверторы являются «мозгом» всей солнечной электростанции. Инверторы эффективно преобразуют постоянный ток от солнечных батарей в переменный ток и, с помощью трансформатора, увеличивают напряжение и передают электроэнергию в сеть.

Как правило, существует три типа инверторов:

  1. Центральные инверторы мощностью от 100 кВт до нескольких МВт. Это платформа со встроенными повышающими трансформаторами вместе с соединительными коробками для создания последовательных цепей солнечных панелей. Один центральный инвертор обычно контролирует максимальную мощность солнечных батарей. Центральные инверторные системы в настоящее время достигают эффективности до 98,6%.

  2. Струнные инверторы меньше по размеру и обладают меньшей мощностью, от 10 до 30 кВт при 380 В выходного напряжения. Эти инверторы не требуют каких-либо специальных технологий для установки, и именно поэтому использование струнных инверторов значительно облегчает весь процесс строительства солнечной фотоэлектрической установки и снижает будущие эксплуатационные расходы.

  3. Обычные цепные и центральные солнечные инверторы подключены к нескольким модулям, чтобы создать массив, который фактически представляет собой одну большую панель.

Система наблюдения

Инверторная система дополняется системой мониторинга, которая каждые 15 секунд сохраняет и отправляет снимки, содержащие информацию обо всех узлах фотоэлектрической установки. Фотоэлектрические солнечные установки мощностью 15 МВт или более дополняются метеостанциями, которые помогают прогнозировать выработку энергии системой и возможные непредвиденные обстоятельства.

Система мониторинга контролирует рабочие параметры всей солнечной установки, помогает выявлять неисправности и отклонения от установленных схем, а также позволяет лучше управлять рисками. Система контроля дополняет инверторную систему. Она собирает и хранит все рабочие данные от основных компонентов солнечной установки.

Основными функциями системы являются:

  • Мониторинг работы оборудования в режиме реального времени

  • Аварийная сигнализация об отклонениях от нормы и других экстремальных условиях

  • Интерактивная схема отображения PVS, включая подробную информацию о местонахождении компонентов и возможность навигации и локализации любых технических сбоев

  • Экспорт результатов мониторинга, публикация данных на веб-сервере и печать

  • Доступ к системе мониторинга обычно предоставляется через веб-браузер или мобильное приложение.

Система мониторинга помогает вести учет произведенной и потребленной энергии и анализировать эффективность установки, выявлять и прогнозировать технические неисправности, планировать техническое обслуживание и замену инвентаря.

Солнце является основным источником энергии, и мы все можем извлекать выгоду, используя его ресурсы.

Соціальні мережі

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *