Φωτοηλιακά Σταθμών: Τύποι, Συστατικά και Λειτουργικά Αρχή

Οι φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις είναι συστήματα που χρησιμοποιούν την ηλιακή ενέργεια για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Μπορούν να κατατάσσονται σε δύο βασικούς τύπους: φωτοβολταϊκές (PV) εγκαταστάσεις και εγκαταστάσεις συγκεντρωμένης ηλιακής ενέργειας (CSP). Οι φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις μετατρέπουν άμεσα την ηλιακή ακτινοβολία σε ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιώντας ηλιακά κύτταρα, ενώ οι εγκαταστάσεις συγκεντρωμένης ηλιακής ενέργειας χρησιμοποιούν καθρέπτες ή φακούς για τη συγκέντρωση της ηλιακής ακτινοβολίας και την θέρμανση ενός υγρού που κινεί έναν τουρμπίνη ή κινητήρα. Σε αυτό το άρθρο, θα εξηγήσουμε τα συστατικά, τη διάταξη και τη λειτουργία και των δύο τύπων των φωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων, καθώς και τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους.

Τι είναι μια Φωτοβολταϊκή Εγκατάσταση;

Μια φωτοβολταϊκή εγκατάσταση είναι ένα μεγάλης κλίμακα φωτοβολταϊκό σύστημα που είναι συνδεδεμένο με το δίκτυο και σχεδιασμένο για την παραγωγή μεγάλης ποσότητας ηλεκτρικής ενέργειας από την ηλιακή ακτινοβολία. Μια φωτοβολταϊκή εγκατάσταση αποτελείται από αρκετά συστατικά, όπως:

• Φωτοβολταϊκά μόντουλα: Αυτά είναι τα βασικά μονάδες ενός φωτοβολταϊκού συστήματος. Αποτελούνται από ηλιακά κύτταρα που μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρική ενέργεια. Τα ηλιακά κύτταρα είναι συνήθως κατασκευασμένα από κρύσταλλο, ο οποίος είναι ένας ηλεκτρονικός υλικός που μπορεί να απορροφήσει φωτόνια και να απελευθερώσει ηλεκτρόνια. Τα ηλεκτρόνια ρέουν μέσω του κύκλου και δημιουργούν έναν ηλεκτρικό ρεύμα. Τα φωτοβολταϊκά μόντουλα μπορούν να τοποθετηθούν σε διαφορετικές διατάξεις, όπως σε σειρά, παράλληλα ή σε σειρά-παράλληλα, ανάλογα με την απαίτηση της τάσης και του ρεύματος του συστήματος.

• Δομές στήριξης: Αυτές είναι οι πλαίσια ή τα πολυάνευρα που υποστηρίζουν και ευθύνουν τα φωτοβολταϊκά μόντουλα. Μπορούν να είναι σταθερές ή προσαρμοστικές, ανάλογα με την τοποθεσία και το κλίμα της θέσης. Οι σταθερές δομές στήριξης είναι φθηνότερες και απλούστερες, αλλά δεν ακολουθούν την κίνηση του ήλιου και μπορεί να μειώσουν την παραγωγή του συστήματος. Οι προσαρμοστικές δομές στήριξης μπορούν να κλίνουν ή να περιστρέψουν τα φωτοβολταϊκά μόντουλα για να ακολουθήσουν τη θέση του ήλιου και να βελτιώσουν την παραγωγή ενέργειας. Μπορούν να είναι χειροκίνητες ή αυτόματες, ανάλογα με το επίπεδο ελέγχου και ακρίβειας που απαιτείται.

• Ινβέρτερ: Αυτά είναι συστήματα που μετατρέπουν το ευθύ ρεύμα (DC) που παράγεται από τα φωτοβολταϊκά μόντουλα σε εναλλακτικό ρεύμα (AC) που μπορεί να εισαχθεί στο δίκτυο ή να χρησιμοποιηθεί από φορτία AC.

  

• Οι ινβέρτερ μπορούν να κατατάσσονται σε δύο τύπους: κεντρικοί ινβέρτερ και μικρο-ινβέρτερ. Οι κεντρικοί ινβέρτερ είναι μεγάλες μονάδες που συνδέουν αρκετά φωτοβολταϊκά μόντουλα ή πίνακες και παρέχουν έναν ενιαίο εξωτερικό ισχυρό ρεύμα. Οι μικρο-ινβέρτερ είναι μικρές μονάδες που συνδέονται σε κάθε φωτοβολταϊκό μόντουλ ή πίνακα και παρέχουν ξεχωριστά εξωτερικά ρεύμα. Οι κεντρικοί ινβέρτερ είναι πιο κατάλληλοι και αποδοτικοί για συστήματα μεγάλης κλίμακας, ενώ οι μικρο-ινβέρτερ είναι πιο ευέλικτοι και αξιόπιστοι για συστήματα μικρής κλίμακας.

• Φιλοδώρημα