Ֆոտովոլտային էլեկտրակայաններ

Հակառակ էլեկտրաստանների սահմանումը

Հակառակ էլեկտրաստանները էլեկտրական էnergie արտադրում են օգտագործելով արևային էnergie, դրանք կարող են դասակարգվել որպես ֆոտովոլտային (PV) և կոնցենտրացված արևային էnergie (CSP) էլեկտրաստաններ։

Ֆոտովոլտային էլեկտրաստաններ

Արևի լույսը ուղղակիորեն էլեկտրական էnergie-ի փոխակերպում են օգտագործելով արևային բջիջներ և ներառում են բաղադրիչներ, ինչպիսիք են արևային մոդուլները, ինվերտորները և բատարիաները։

Ֆոտովոլտային էլեկտրաստանը մեծ մասշտաբի PV համակարգ է, որը կապված է էլեկտրաէներգետիկ ցանցի հետ և նախատեսված է արևային ճառագայթումից բոլոր էլեկտրական էnergie-ի արտադրման համար։ Ֆոտովոլտային էլեկտրաստանը բաղկացած է մի շարք բաղադրիչներից, ինչպիսիք են.

• Արևային մոդուլներ. PV համակարգի հիմնական միավորներն են, որոնք կազմված են արևային բջիջներից, որոնք լույսը փոխում են էլեկտրական էnergie-ի: Արևային բջիջները, սովորաբար կատարված են սիլիկոնից, բացաում են ֆոտոններ և ազատում էլեկտրոններ, ստեղծելով էլեկտրական հոսք: Արևային մոդուլները կարող են դասավորվել հաջորդական, զուգահեռ կամ հաջորդական-զուգահեռ կոնֆիգուրացիաներով, կախված համակարգի լարման և հոսքի պահանջներից:

• Մուտքային կառուցվածքներ. Դրանք կարող են լինել ֆիքսված կամ կարգավորելի: Ֆիքսված կառուցվածքները էժան են, բայց չեն հետևում արևի շարժմանը, ինչը կարող է կրկնապատկել արդյունավետությունը: Կարգավորելի կառուցվածքները թեքվում կամ պտտվում են արևը հետևելու համար, բարձրացնելով էներգիայի արտադրությունը: Դրանք կարող են լինել ձեռնավոր կամ ավտոմատ, կախված կարգավորման պահանջներից:

• Ինվերտորներ. Դրանք սարքեր են, որոնք փոխում են արևային մոդուլների կողմից արտադրված ուղղագիծ հոսանքը (DC) ալտերնատիվ հոսանքի (AC) մեջ, որը կարող է մուտքագրվել էլեկտրաէներգետիկ ցանցի մեջ կամ օգտագործվել AC բեռների համար:

• Ինվերտորները կարող են դասակարգվել երկու տեսակի. կենտրոնական ինվերտորներ և միկրո-ինվերտորներ: Կենտրոնական ինվերտորները մեծ միավորներ են, որոնք կապում են մի շարք արևային մոդուլներ կամ զանգվածներ և տալիս են մեկ ալտերնատիվ հոսանքի արդյունք: Միկրո-ինվերտորները փոքր միավորներ են, որոնք կապում են յուրաքանչյուր արևային մոդուլ կամ պանելի հետ և տալիս են առանձին ալտերնատիվ հոսանքի արդյունք: Կենտրոնական ինվերտորները ավելի արդյունավետ են և արդյունավետ են մեծ մասշտաբի համակարգերի համար, իսկ միկրո-ինվերտորները ավելի հարմար են և հավասարակշռված են փոքր մասշտաբի համակարգերի համար:

• Բարձրացման կոնտրոլերներ. Նրանք կարգավորում են արևային մոդուլներից եկող լարման և հոսքի մակարդակը, որպեսզի կանխարագերեն բատարիաների գերբարձրացումը կամ գերստուգումը: Նրանք երկու տեսակի են. իմպուլսային լայնության մոդուլացիա (PWM) և առավելագույն հզորության կետի հետևում (MPPT): PWM կոնտրոլերը պարզ են և էժան, բայց կորցնում են մի քանի էներգիա: MPPT կոնտրոլերը ավելի արդյունավետ են և օպտիմալացնում են էներգիայի արդյունքը, համապատասխանեցնելով արևային մոդուլների առավելագույն հզորության կետը:

• Բատարիաներ. Դրանք սարքեր են, որոնք պահպանում են արևային մոդուլների կամ զանգվածների կողմից արտադրված ավելորդ էլեկտրական էnergie-ը հետագա օգտագործման համար, երբ արև չկա կամ էլեկտրաէներգետիկ ցանցը հետադրված է: Բատարիաները կարող են դասակարգվել երկու տեսակի. լեդային ացիդային բատարիաներ և լիթիում-իոնային բատարիաներ: Լեդային ացիդային բատարիաները էժան են և ավելի լայնորեն օգտագործվում են, բայց նրանք ունեն ցածր էներգիայի խտություն, կարճ կյանքի ժամկետ և պահանջում են ավելի շատ սպասարկում: Լիթիում-իոնային բատարիաները ավելի թանկ են և ավելի քիչ հանդիպում են, բայց նրանք ունեն բարձր էներգիայի խտություն, երկար կյանքի ժամկետ և պահանջում են ավելի քիչ սպասարկում:

• Սույներ. Նրանք կապում կամ կոտրում են համակարգի մասերը, ինչպիսիք են արևային մոդուլները, ինվերտորները և բատարիաները: Նրանք կարող են լինել ձեռնավոր կամ ավտոմատ: Ձեռնավոր սույները պահանջում են մարդկային գործողություն, իսկ ավտոմատ սույները աշխատում են նախատեսված պայմանների կամ սիգնալների հիման վրա:

• Միտերներ. Դրանք սարքեր են, որոնք չափում և ցուցադրում են համակարգի տարբեր պարամետրերը, ինչպիսիք են լարումը, հոսքը, հզորությունը, էներգիան, ջերմաստիճանը կամ ներառման կամ արևային ճառագայթումը: Միտերները կարող են լինել անալոգ կամ թվային, կախված ցուցադրման տեսակից և ճշգրտությունից: Անալոգ միտերը օգտագործում են սլաքներ կամ դիալներ արժեքները ցուցադրելու համար, իսկ թվային միտերը օգտագործում են թվեր կամ գրաֆիկներ արժեքները ցուցադրելու համար:

• Կապեր. Դրանք լարեր են, որոնք փոխանցում են էլեկտրական էnergie-ն համակարգի տարբեր բաղադրիչների միջև: Կապերը կարող են դասակարգվել երկու տեսակի. DC կապեր և AC կապեր: DC կապերը փոխանցում են ուղղագիծ հոսանքը արևային մոդուլներից ինվերտորների կամ բատարիաների հետ, իսկ AC կապերը փոխանցում են ալտերնատիվ հոսանքը ինվերտորներից էլեկտրաէներգետիկ ցանցի կամ բեռների հետ:

Արտադրման մասը ներառում է արևային մոդուլները, մուտքային կառուցվածքները և ինվերտորները, որոնք արտադրում են էլեկտրական էnergie-ն արևի լույսից: Առաքման մասը ներառում է կապերը, սույները և միտերները, որոնք առաքում են էլեկտրական էnergie-ն արտադրման մասից բաշխման մասին:

Բաշխման մասը ներառում է բատարիաները, բարձրացման կոնտրոլերները և բեռները, որոնք պահպանում կամ օգտագործում են էլեկտրական էnergie-ն: Հետևյալ դիագրամը ցուցադրում է ֆոտովոլտային էլեկտրաստանի օրինակային կառուցվածքը:

Ֆոտովոլտային էլեկտրաստանի գործողությունը կախված է մի շարք արտադրողական գործոններից, ինչպիսիք են օգնուն պայմանները, բեռնի պահանջը և էլեկտրաէներգետիկ ցանցի վիճակը: Այնպես էլ, կանոնական գործողությունը բաղկացած է երեք հիմնական ռեժիմից. լիցքավորման ռեժիմ, լիցքավորման ռեժիմ և ցանցակցական ռեժիմ:

Լիցքավորման ռեժիմը տեղի է ունենում, երբ արևի լույսը գերազանցում է և պահանջը ցածր է: Այս ռեժիմում արևային մոդուլները արտադրում են ավելի շատ էլեկտրական էnergie, քան պահանջվում է: Ավելորդ էլեկտրական էnergie-ն լիցքավորում է բատարիաները բարձրացման կոնտրոլերների միջոցով:

Լիցքավորման ռեժիմը տեղի է ունենում, երբ արև չկա կամ բեռնի պահանջը բարձր է: Այս ռեժիմում արևային մոդուլները արտադրում են ավելի քիչ էլեկտրական էnergie, քան պահանջվում է բեռների կողմից: Սպառող էլեկտրական էnergie-ն առաքում է բատարիաները ինվերտորների միջոցով:

Ցանցակցական ռեժիմը նույնպես կարող է տեղի ունենալ, երբ էլեկտրաէներգետիկ ցանցի դիմադրում է և պահանջվում է պահանջական էլեկտրական էnergie-ն: Այս