Sólarorðakerfi

Sólarorkastöðvar

Sólarorkastöðvar framleiða rafmagn með notkun sólorkunnar og eru skiptar í ljósmyndaverksstæður (PV) og stefnaðar sólarorkustöðvar (CSP).

Ljósmyndaverksstæður

Breyta sólarskinum beint í rafmagn með hjálp ljósmynda og innihalda atriði eins og sólarþætti, inverkar og batery.

Ljósmyndaverksstæð er stór PV kerfi sem er tengt straumi og er hönnuð til að framleiða mikið af rafmagni frá sólarskininu. Ljósmyndaverksstæð hefur mörg atriði, eins og:

• Sólarþætti: Grunnatriði í PV kerfi, gerðir af ljósmynda sem snúa ljósi í rafmagn. Ljósmynda, oft gerðir af silíkóni, drekka fótóna og sleppa elektrónum, sem mynda rafstraum. Sólarþætti geta verið raðaðir í röð, samskipti eða röð-samskipti, eftir því hvaða spenna og straum kerfisins krefst.

• Fastsetningarrám: Þeir geta verið fastir eða stillanlegir. Fastir rammar eru læsir en fara ekki eftir sólina, sem gæti lagt niðurstöður. Stillanlegir rammar hægja eða snúa til að fylgja sólinni, sem bætir orkuframleiðslu. Þeir geta verið handvirkt eða sjálfvirkir, eftir því hvað stýring er nauðsynleg.

• Inverkar: Þetta eru tæki sem breyta beinni straumi (DC) sem sólarþættarnir framleiða í sveiflaströmu (AC) sem má senda í strauma eða nota fyrir AC hendingar.

• Inverkar eru skiptar í tvær tegundir: miðju-inverkar og mikro-inverkar. Miðju-inverkar eru stór einingar sem tengja mörg sólarþætti eða fylki og veita einn AC úttak. Mikro-inverkar eru litlir einingar sem tengjast hverri sólarþætti eða flöt eða paneli og veita aðskiljanleg AC úttak. Miðju-inverkar eru kostgjarnari og efektívrari fyrir stór kerfi, en mikro-inverkar eru fleiri virknar og öruggari fyrir litlir kerfi.

• Straumsstýringar: Regla spennu og strauma frá sólarþættum til að forðast ofrmikinn auðlind eða óauðlind batery. Þeir eru í tvær tegundir: pulse width modulation (PWM) og maximum power point tracking (MPPT). PWM stýringar eru einfaldari og læsir en henda nokkrum orku. MPPT stýringar eru efektívrari og optimaera orku úttak með að samþætta sólarþættanna með hámarksgildi orkur.

• Batery: Þetta eru tæki sem geyma yfirleitt rafmagn sem sólarþættarnir eða fylki framleiða til nýtingar seinna þegar engin sól er eða þegar straumur er fallinn. Batery eru skiptar í tvær tegundir: blýbatery og lytlit-batery. Blýbatery eru læsir og víðtækari, en hafa lægra orkuþéttleika, styttra líftíma og kræja meira viðhaldi. Lytlit-batery eru dýrari og minni algeng, en hafa hærri orkuþéttleika, lengra líftíma og kræja minna viðhaldi.

• Skák: Tengja eða aftengja hluti af kerfinu, eins og sólarþætti, inverkar og batery. Þeir geta verið handvirkt eða sjálfvirkir. Handvirkt skák þarf mannvirkt aðgerð, en sjálfvirk skák virka á undan tekinu skilyrði eða merki.

• Mælir: Þetta eru tæki sem mæla og sýna ýmis parametrar af kerfinu, eins og spenna, straum, orka, rafmagn, hiti eða ljósbreystingu. Mælir geta verið analog eða talnabundið, eftir því hvaða sýning og nákvæmni er nauðsynlegt. Analog mælir nota þorn eða vísir til að sýna gildi, en talnabundið mælir nota tölur eða grafa til að sýna gildi.

• Snúr: Þetta eru leð sem senda rafmagn milli mismunandi hluta af kerfinu. Snúr eru skiptar í tvær tegundir: DC snúr og AC snúr. DC snúr halda beinni straumi frá sólarþættum til inverka eða batery, en AC snúr halda sveiflastraumi frá inverka til strauma eða hendingar.

Framleiðsla hluturinnar inniheldur sólarþætti, fastsetningarrám og inverkar sem framleiða rafmagn frá sólarskininu.Sendingarhluturinn inniheldur snúr, skák og mælir sem senda rafmagn frá framleiðslu hlutinum til dreifingar hlutarins.

Dreifingarhluturinn inniheldur batery, straumsstýringar og hendingar sem geyma eða notast af rafmagninu.Eftirfarandi skýringarmynd sýnir dæmi um uppbyggingu ljósmyndaverksstæðar:

Aðgerð ljósmyndaverksstæðar fer eftir mörgum þáttum, eins og veðurskilyrðum, hendingarbeiðni og straumastöðu. En vanalegt aðferð er að hafa þrjár aðal aðgerðir: hleðslu aðgerð, aflaðgerð og grid-tie aðgerð.

Hleðslu aðgerð gerist þegar það er yfirleitt sólarskin og lága beiðni. Í þessari aðgerð framleiða sólarþættarnir meira rafmagn en þarf. Yfirleitt rafmagnið hleður bateryum með straumsstýringum.

Aflaðgerð gerist þegar það er engin sól eða há beiðni. Í þessari aðgerð framleiða sólarþættarnir minna rafmagn en þarf af hendingum. Undirbúð rafmagn er gefið af bateryum gegnum inverkar.

Grid-tie aðgerð getur einnig gerst þegar strauma er fallinn, og bakgrunnsmagn er nauðsynlegt. Í þessari aðgerð framleiða sólarþættarnir rafmagn sem hendingar geta notað gegnum inverkar.

Forsendur

• Sólarorkastöðvar nota endurtekinn og hrein orku sem ekki gefur út gróðurhúsaloft eða órensku.

• Sólarorkastöðvar geta minnkað áhætturnar á fossílí eða bætt orkuöryggis og margfaldleika.

• Sólarorkastöðvar geta veitt rafmagn í fjartengdu svæðum þar sem tenging við strauma er ekki möguleg eða örugg.

• Sólarorkastöðvar geta búið til staðbundnar atvinnur og efnahagslykkjur fyrir samfélag og svæði.

• Sólarorkastöðvar geta unnið af ýmsum aukahlutum og stefnum sem stuðla að þróun og útbreiðslu endurnýtunarorku.

Úrvik

• Sólarorkastöðvar krefjast stórra landareigna og geta haft umhverfisáhrif á djúravelferð, plöntuveg og vatnsvörur.

• Sólarorkastöðvar hafa hágildi upphaflega og löng afbetalingartíma í samanburði við venjulegar orkustöðvar.

• Sólarorkastöðvar hafa lága kapasítasteik og haga við veðurskilyrðum og dagsklukkutímabundið sem hafa áhrif á úttak og öruggleika.

• Sólarorkastöðvar þurfa bakgrunnsmagn eða geymslusystem til að tryggja samfelldan rafmagnssendingu á tíma með lág eða engin sól.

• Sólarorkastöðvar standa fyrir teknilegum vandamálum eins og straumasetning, tenging, sending og dreifing.