რა არის კაპიტალური სოლარული ელექტროსადგური და როგორ ფუნქციონებს?

საკუთრების მქონე სოლარული ელექტროსადგურის განმარტება

საკუთრების მქონე სოლარული ელექტროსადგური არის სოლარული ენერგიის წარმოების ფაცილიტეტი, რომელიც შეიქმნება, აღჭურვილია და იმუშავებს ენტერპრიზების, ინსტიტუტების ან ინდივიდების მიერ თავად, ძირითადად საკუთარი ელექტროენერგიის საჭიროების დასაკმაყოფილებლად. საჯარო ელექტროქსელის ენერგიის წყაროსგან განსხვავებით, ეს არის შესაბამისად დამატებითი ენერგიის წყარო, რომლის წარმოებული ელექტროენერგია ძირითადად არის დასახელებული შემქმნელებისთვის, როგორიცაა ზავის დასახელება, სკოლები, დატა-ცენტრები ან დიდი საცხოვრებლები.

საკუთრების მქონე სოლარული ელექტროსადგურის ძირითადი ელემენტები და მათი ფუნქციები

სოლარული პანელები (ფოტოვოლტაიკური მოდულები)

ეს არის სოლარული ელექტროსადგურის საკუთარი ელემენტები, რომლის ფუნქცია არის სოლარული ენერგიის დირექტური მიმართული ელექტროენერგიაში გარდაქმნა. სოლარული პანელები შედგება რამდენიმე სოლარული ცელულის ერთეულისგან. როდესაც მზის სინათლე ჩანათავსებულია პანელებზე, სოლარული ცელულების შემადგენელი სემიკონდუქტორული მასალები (როგორიცაა სილიცი) ასრულებენ ფოტონებს, რითაც იქით შეიქმნება ელექტრონ-ხარისხის წყვილები. ცელულების შინაგანი ელექტროსტატიკური ველის მქონე, ელექტრონები და ხარისხები მიიწვევენ ცელულების ორივე პოლუსისკენ, რითაც იქით შეიქმნება დირექტური მიმართული ელექტროენერგია. მაგალითად, ჩვეულებრივი მონოკრისტალური სილიცის სოლარული პანელების ფოტოელექტრონული გარდაქმნის ეფექტურობა შეიძლება მისცეს დაახლოებით 15% - 20%, ხოლო პოლიკრისტალური სილიცის პანელების შემთხვევაში ეს ციფრი მცირედ დაბალია, დაახლოებით 13% - 18%.

ინვერტორი

რადგან სოლარული პანელები წარმოქმნიან დირექტურ მიმართულ ელექტროენერგიას და უმეტესი ელექტრონული მანქანები საჭიროებენ ალტერნატიულ მიმართულ ელექტროენერგიას, ინვერტორის ფუნქცია არის დირექტური მიმართული ელექტროენერგიის ალტერნატიულ მიმართულ ელექტროენერგიაში გარდაქმნა. ის იყენებს რთული ელექტრონული სქემების და ტექნიკების, როგორიცაა იმპულსის სიგანის მოდულაცია (PWM), რათა დირექტური მიმართული ელექტროენერგია გადაიყვანოს ალტერნატიულ მიმართულ ელექტროენერგიაში, რომელიც დაესაბამება ელექტროქსელის ან ტვირთის მოწყობილობების მოთხოვნებს. მაგალითად, მაღალი ხარისხის ინვერტორში, დირექტური მიმართული ელექტროენერგია შეიძლება გადაიყვანოს 50Hz ან 60Hz-ის სიხშირის ალტერნატიულ მიმართულ ელექტროენერგიაში (რითაც დამოკიდებულია სხვადასხვა რეგიონების ელექტროქსელის სტანდარტები) და სტაბილური ვოლტაჟით, რათა დაესაბამებოდეს სხვადასხვა ალტერნატიულ მიმართულ ტვირთის მოთხობებს, როგორიცაა მოტორები და განათება.

შემარჩევი კონტროლერი (ზოგიერთ სისტემაში)

შემარჩევი კონტროლერი ძირითადად გამოიყენება შემარჩევი ბატარეიის (თუ არსებობს) შემარჩევის პროცესის კონტროლისთვის სოლარული პანელების მიერ. ის შეძლებს შემარჩევი ბატარეიის ზემცხრივ შემარჩევისა და ზემცხრივ გასუფთავების შესაძლებლობას, რითაც დაიცვას შემარჩევი ბატარეიის მომსახურების ხანგრძლივობა. მაგალითად, როდესაც შემარჩევი ბატარეა სრულად შემარჩევია, შემარჩევი კონტროლერი ავტომატურად გაუწყობს შემარჩევი სართულის შესაძლებლობას სოლარული პანელების და შემარჩევი ბატარეის შორის; როდესაც შემარჩევი ბატარეა დაბალი შემარჩევის დონეზეა, შემარჩევი კონტროლერი შეძლებს ტვირთის შესაძლებლობის კონტროლს შემარჩევი ბატარეიის დამარტოების შესაძლებლობის გარეშე და უზრუნველყოს შემარჩევი ბატარეა უსაფრთხო შემარჩევის დიაპაზონში იმუშაოს.

შემარჩევი ბატარეა (არააუცილებელი კომპონენტი)

შემარჩევი ბატარეა გამოიყენება სოლარული პანელების წარმოქმნილი ელექტროენერგიის შესარჩევად, რათა შეძლოს ელექტროენერგიის წარმოქმნა მზის სინათლის არასაკმარისი დროს (როგორიცაა ღამით ან ღრუბლიანი დღეები). სახელმძღვანელო შემარჩევი ბატარეები შედგება სвинის სახელმძღვანელო ბატარეებიდან და ლითონის იონური ბატარეებიდან. სვინის სახელმძღვანელო ბატარეები არიან დაბალი ღირებულების, მაგრამ შესაძლებლობით დაბალი ენერგიის სიმკვრივის და მოკლე ხანგრძლივობის, ხოლო ლითონის იონური ბატარეები არიან მაღალი ენერგიის სიმკვრივის და ხანგრძლივობის, მაგრამ უფრო საშუალებით ღირებულების. მაგალითად, ზოგიერთი გრიდის გარეშე საკუთრების მქონე სოლარულ ელექტროსადგურში, შემარჩევი ბატარეა შეიძლება შეირჩეს სოლარული პანელების დღის განმავლობაში წარმოქმნილი ექსტრა ელექტროენერგია და შეიძლება შეიძლება დაუზრუნველოს ტვირთის მოთხობები, როგორიცაა განათების სისტემები და მონიტორინგის მოწყობილობები ღამით.

დისტრიბუციის ყუთი და მონიტორინგის სისტემა

დისტრიბუციის ყუთი გამოიყენება ელექტროენერგიის დისტრიბუციისთვის, რომელიც დისტრიბუციას ახდენს ინვერტორის მიერ გამოყენებული ალტერნატიულ მიმართულ ელექტროენერგიის თითოეულ ტვირთის სართულზე. ერთდროულად, ის შეიძლება დაიცვას სირბილი, როგორიცაა დაკავშირების და ფუზების დაყენება, რათა დაარღვიოს სირბილის ზემცხრივ ტვირთი და შორტი. მონიტორინგის სისტემა გამოიყენება სოლარული ელექტროსადგურის მუშაობის სტატუსის მონიტორინგისთვის, რომელიც შეიცავს სოლარული პანელების ენერგიის წარმოქმნის ძალას, ინვერტორის გამოყენებული ვოლტაჟს და ამპერს, შემარჩევი ბატარეიის შემარჩევის დონეს (თუ არსებობს) და სხვა პარამეტრებს. მონიტორინგის სისტემის მეშვეობით, შეიძლება დროებით დაინიშნოს მოწყობილობების შეცდომები და ანორმალური ენერგიის წარმოქმნა, რათა დაეხმაროს მრჩევლობა და მართვა.

საკუთრების მქონე სოლარული ელექტროსადგურის მუშაობის პროცესი

ენერგიის წარმოქმნის ეტაპი

დღის განმავლობაში, როდესაც საკმარისი მზის სინათლე არის, სოლარული პანელები ასრულებენ სოლარულ ენერგიას და გარდაქმნიან დირექტურ მიმართულ ელექტროენერგიაში. ამ პროცესში, სოლარული პანელების გამოყენებული ძალა იქნება დაზუსტებული მზის სინათლის ინტენსივობას, კუთხეს და ტემპერატურას. მაგალითად, როდესაც მზის სინათლე დირექტურია და ინტენსიურია, სოლარული პანელების ენერგიის წარმოქმნის ეფექტურობა არის მაღალი და გამოყენებული ძალა დიდია; ხოლო ღრუბლიანი დღეებისას ან როდესაც მზის კუთხე დაბალია, ენერგიის წარმოქმნის ეფექტურობა და გამოყენებული ძალა შესაბამისად დაიკლებს.

ელექტროენერგიის გარდაქმნა და შესარჩევად (თუ არსებობს შემარჩევი ბატარეა)

სოლარული პანელების მიერ წარმოქმნილი დირექტური მიმართული ელექტროენერგია პირველად შედის შემარჩევი ბატარეაში შემარჩევის კონტროლერის (თუ არსებობს) შესაძლებლობით, ან დირექტურად შედის ინვერტორში ალტერნატიულ მიმართულ ელექტროენერგიაში გარდაქმნისთვის. თუ შემარჩევი ბატარეა არსებობს, როდესაც შემარჩევი ბატარეა არ არის სრულად შემარჩევი, შემარჩევი კონტროლერი ადარგავს შემარჩევის დენს შემარჩევი ბატარეის შემარჩევის სტატუსისა და სოლარული პანელების გამოყენებული ძალის მიხედვით, რათა დაუზრუნველოს შემარჩევი ბატარეა უსაფრთხოდ და ეფექტურად შეირჩეს. როდესაც შემარჩევი ბატარეა არ არსებობს ან შემარჩევი ბატარეა სრულად შემარჩევია, დირექტური მიმართული ელექტროენერგია დირექტურად შედის ინვერტორში გარდაქმნისთვის.

ელექტროენერგიის დასახელების ეტაპი

ინვერტორის მიერ გარდაქმნილი ალტერნატიული მიმართული ელექტროენერგია შედის დისტრიბუციის ყუთში, და დისტრიბუციის ყუთი დისტრიბუციას ახდენს თითოეულ ტვირთის სართულზე ტვირთის მოთხობების მიხედვით და შეიძლება დაუზრუნველოს სხვადასხვა ელექტრონული მოწყობილობები. ამ პროცესის განმავლობაში, მონიტორინგის სისტემა დროებით მონიტორინგს ახდენს ენერგიის წარმოქმნას და დასახელებას, რათა დაუზრუნველოს დასახელების სტაბილურობა და უსაფრთხოება. თუ ეს არის გრიდში დაკავშირებული საკუთრების მქონე სოლარული ელექტროსადგური, საკუთარი ელექტროენერგიის საჭიროების დასაკმაყოფილებლად შემდეგ ექსტრა ელექტროენერგია შეიძლება დაუბრუნდეს საჯარო ელექტროქსელს; თუ ეს არის გრიდისგარეთ საკუთრების მქონე სოლარული ელექტროსადგური, როდესაც სოლარული ენერგიის წარმოქმნა არასაკმარისია (როგორიცაა ღამით), საჭიროა დამატებითი ელექტროენერგიის დასახელება დახმარების ელექტროენერგიის წყაროს მიერ (როგორიცაა დიზელის გენერატორი).