Plantaí Póilínne Sóláire: Cineálta, Comhphónnta agus Prionsabail Oibre

Is é isardán solair é an tionscadal a úsáideann fuinneamh ghrianach chun leictreachas a ghearradh. Is féidir iad a chlasú i d dhá príomhshórt: isardáin fotovoltaiceacha (PV) agus isardáin solair coimeádaithe (CSP). I gcás na n-isardán fotovoltaiceacha, déantar an solas gréine a athrú go díreach ar leictreachas trí cillí solair, in áit éagsúil, úsáideann isardáin solair coimeádaithe scáthlaigh nó linsí chun an solas gréine a choimeád agus fuidle a chur ar teas atá in ann tuarbe nó inneall a bhuaileadh. Sa chlár seo, pléifear na comhpháirte, an réimse, agus modh oibre an dá shórt isardán solair, mar aon lena ngnáchta agus a mheascanna.

Cad é Isardán Fotovoltaiceach?

Is é isardán fotovoltaiceach ná córas PV mórscála a bhfuil sé ceangailte leis an ngríd agus a dearbhaítear chun leictreachas mórscála a tháirgeadh ó fhionnachtain ghrianach. Tá roinnt comhpháirtí sa isardán fotovoltaiceach, mar shampla:

• Módúil solair: Is iad seo na nithe bunúsacha den chóras PV. Tá siad comhdhéanta as cillí solair a dhéanann an solas a athrú ar leictreachas. Déantar cillí solair de choinneáil, is é sin aon choinníollach a mheastar a bheith in ann fóitóna a lorg agus elektróin a scaoileadh. Teastaíonn na elektróin trí an ciorcal agus cruthaíonn siad cúrra leictreoch. Is féidir módúil solair a chur i dtreoir éagsúla, mar shampla sraithe, cothrom, nó sraith-cothrom, ag brath ar riaghais an tsolaid agus an cúrra leictreoch.

• Struchtúir suíomhúcháin: Is iad na fraimse nó rathaí a thacaíonn agus a treoríonn na módúil solair. Is féidir leo a bheith teoranta nó beartach, ag brath ar suíomh agus aeráid an tsuíomh. Tá struchtúir suíomhúcháin teoranta saor agus simplí, ach ní dhéanann siad tréitheoireacht an ghrian agus d'fhéadfadh siad laghdú a dhéanamh ar output an chórais. Is féidir struchtúir suíomhúcháin beartaigh a chur orthu agus a chur amach chun tréitheoireacht an ghrian a leanúint agus a chumasú ionadaíocht fuinnimh. Is féidir iad a bheith manach nó uathoibrí, ag brath ar an gcumhacht agus an cruinneas atá riachtanach.

• Inveartáilí: Is iad seo na héileacáin a chuirtear isteach chun an cúrra díreach (DC) a chruthaíonn na módúil solair a athrú ar cúrra cothrom (AC) a feidhmiú leis an ngríd nó a úsáid ag AC loads.

  

• Is féidir inveartáilí a chlasú i d dhá shórt: inveartáilí lárnacha agus inveartáilí beaga. Tá inveartáilí lárnacha ina nthábhacht mór a chloisteálann roinnt módúil solair nó eagrach agus a thugann amach amháin AC. Tá inveartáilí beaga ina nthábhacht beag a chloisteálann le gach módúil solair nó painéal agus a thugann amach roinnt AC. Tá inveartáilí lárnacha níos saoire agus níos éifeachtaí do chórais mórscála, in áit éagsúil, tá inveartáilí beaga níos saoire agus níos forbartha do chórais beagscála.

• Riaraitheoirí luchtáin: Is iad seo na héileacáin a chuirtear isteach chun an voltagh agus an cúrra a rialú chun a chosc ar mhéadú nó ar laghdú battairí. Is féidir riaraitheoirí luchtáin a chlasú i d dhá shórt: riaraitheoirí modúil leithead pulsa (PWM) agus riaraitheoirí tracáil pointe cumhachta (MPPT). Tá riaraitheoirí PWM níos saoire agus níos simplí, ach caitear cuid den ionadaíocht trí an cúrra a chur ar ais agus ar ais. Tá riaraitheoirí MPPT níos casta agus níos forbartha, ach cuireann siad an ionadaíocht ar a bonn trí an voltagh agus an cúrra a chur ar a mbonn chun a chumasú pointe cumhachta na módúil solair nó eagrach.

• Battairí: Is iad seo na héileacáin a stóráid leictreachas breise a ghearradh ag na módúil solair nó eagrach don úsáid níos déanaí nuair nach bhfuil solas gréine ann nó nuair atá an gríd faoi bhuailt. Is féidir battairí a chlasú i d dhá shórt: battairí lead-airgid agus battairí lithiam-ion. Tá battairí lead-airgid saoire agus níos coitianta, ach tá acu íseal éigeantacht, gearrshaol, agus éisteacht níos mó. Tá battairí lithiam-ion níos casta agus níos bréige, ach tá acu ard éigeantacht, fada-shaol, agus éisteacht níos lú.

• Switches: Is iad seo na héileacáin a chloisteálann nó a scuabadh roinnt de na codarsná, mar shampla módúil solair, inveartáilí, battairí, loads, nó gríde. Is féidir switches a bheith manach nó uathoibrí, ag brath ar an gcumhacht agus an rialú atá riachtanach. Níos saoire switches manacha a bheith ina chodarsná chun iad a úsáid, in áit éagsúil, oibríonn switches uathoibrí ar bhunachar a chur síos ar chondaeanna nó sianáil.

• Mítreáil: Is iad seo na héileacáin a mheastar agus a thaispeán roinnt paraiméadar an chórais, mar shampla voltagh, cúrra, cumhacht, ionadaíocht, teocht, nó fóidreacht. Is féidir mítreáil a chlasú i d dhá shórt: analog agus digiteach, ag brath ar an gcumhacht agus an cruinneas atá riachtanach. Úsáideann mítreáil analog needle nó dial chun luachanna a thaispeáint, in áit éagsúil, úsáideann mítreáil digiteach uimhreacha nó graif chun luachanna a thaispeáint.

• Cábail: Is iad seo na dráide a chuirtear isteach chun leictreachas a chur idir roinnt de na codarsná an chórais. Is féidir cábail a chlasú i d dhá shórt: cábail DC agus cábail AC. Cábail DC tagann le cúrra díreach ó na módúil solair chuig na inveartáilí nó battairí, in áit éagsúil, cábail AC tagann le cúrra cothrom ó na inveartáilí chuig an gríd nó loads.

Bhíonn an réimse isardán fotovoltaiceach ag brath ar roinnt fachtóirí, mar shampla suíomh, méid, agus riachtanais an chórais. Ach, is é an réimse gnách a bhfuil trí phríomhchuid: cuid ghearradh, cuid seacháil, agus cuid aonradh.

Tá an cuid ghearradh ag lorg módúil solair, struchtúir suíomhúcháin, agus inveartáilí a ghearrann leictreachas ón solas gréine.

Tá an cuid seacháil ag lorg na cábail, switches, agus mítreáil a chuirtear isteach chun leictreachas a chur ón cuid ghearradh chuig an cuid aonradh.

Tá an cuid aonradh ag lorg na battairí, riaraitheoirí luchtáin, agus loads a stóráid agus a úsáid leictreachas.

Seo an diagram a thaispeánann sampla de réimse isardán fotovoltaiceach:

Bhíonn an modh oibre isardán fotovoltaiceach ag brath ar roinnt fachtóirí, mar shampla coinníora, iarracht, agus stádas an chórais. Ach, is é an modh oibre gnách a bhfuil trí phríomhmodh: modh luchtáin, modh aonradh, agus modh gríde.

Tharlaíonn an modh luchtáin nuair atá solas gréine breise agus iarracht íseal. Sa modh seo, ghearrann na módúil solair níos mó leictreachas ná atá riachtanach. Úsáidtear an leictreachas breise chun na battairí a luchtáin trí riaraitheoirí luchtáin.

Tharlaíonn an modh aonradh nuair atá solas gréine lag nó iarracht airde. Sa modh seo, ghearrann na módúil solair níos lú leictreachas ná atá riachtanach. Úsáidtear an leictreachas laige chun na battairí a úsáid trí inveartáilí.

Tharlaíonn an modh gríde nuair atá gríd ar fáil agus rátaí tarifaí maith. Sa modh seo, ghearrann na módúil solair leictreachas a chuirtear isteach sa gríd trí inveartáilí.

Tharlaíonn an modh gríde freisin nuair atá buailt gríde, agus tá leictreachas cúnta riachtanach. Sa modh seo, ghearrann na módúil solair leictreachas a úsáidtear ag loads trí inveartáilí.

Cad é Isardán Solair Coimeádaithe?

Is é isardán solair coimeádaithe ná córas CSP mórscála a úsáideann scáthlaigh nó linsí chun an solas gréine a choimeád ar receiver a chuirtear isteach i fuidle a dhéanann tuarbe nó inneall a bhuaileadh chun leictreachas a ghearradh. Tá roinnt comhpháirtí sa isardán solair coimeádaithe, mar shampla:

• Cailíní: Is iad seo na héileacáin a léiríonn nó a chuirtear isteach solas gréine ar receiver. Is féidir cailíní a chlasú i gceithre sórt: troughs parabóla, dishes parabóla, reflectors Fresnel líní agus receivers láir. Troughs parabóla is iad na scáthlaigh curtha chun leanúint a dhéanann solas gréine a choimeád ar tube receiver líní a chasann leis an líne focal. Dishes parabóla is iad na scáthlaigh concave a choimeád solas gréine ar receiver pointe a chasann leis an pointe focal. Reflectors Fresnel líní is iad na scáthlaigh flat a léiríonn solas gréine ar tube receiver líní os a chionn. Receivers láir is iad na toraidhe a chuirtear isteach i gcomhréiteach scáthlaigh flat a théann leis an ainm heliostats a léiríonn solas gréine ar receiver pointe os a chionn.

• Receivers: Is iad seo na héileacáin a chuirtear isteach solas gréine coimeádaithe agus a chuirtear isteach i fluid heat transfer (HTF). Is féidir receivers a chlasú i d dhá shórt: receivers external agus receivers internal. Receivers external is iad a chuirtear isteach i atmosféar agus atá meastar a bheith in ann heat losses airde de bharr convection agus radiation. Receivers internal is iad a chuirtear isteach i chamber vacuum agus atá meastar a bheith in ann heat losses íseal de bharr insulation agus evacuation.

• Heat transfer fluids: Is iad seo na fluids a chuirtear isteach trí receivers agus a transport heat ó collectors chuig power block. Is féidir heat transfer fluids a chlasú i d dhá shórt: thermal fluids agus molten salts. Thermal fluids is iad na fluids organic cosúil le synthetic oils nó hydrocarbons atá meastar a bheith in ann boiling points airde agus freezing points íseal. Molten salts is iad na compounds inorganic cosúil le sodium nitrate nó potassium nitrate atá me