Pjanti tal-Energija Fotovoltaika

Definizzjoni tal-Planti tal-Enerġija Solari

Il-plantijiet tal-enerġija solari jħolqu l-elettriku permezz tal-enerġija solari, u huma mifassar f'plantijiet fotovoltaici (PV) u plantijiet tal-enerġija konċentrat solari (CSP).

Plantijiet Fotovoltaici

Ikkonverttu l-ħalib tal-ħelu direttament għal elettriku permezz taċ-ċelli sołarji u jinkludu komponenti kif l-moduli sołarji, l-inverters, u l-batteriji.

Il-plant tal-enerġija fotovoltaika huwa sustema PV kbir ispiċifikat li huwa mmexxel mal-grid u disegnat biex jipprodutsi elettriku massiv minn ir-raġi soľari. Il-plant tal-enerġija fotovoltaika ikkonsisti mill-komponenti segwenti:

• Moduli sołarji: L-unitajiet bażiċi ta' sustema PV, imqassma mill-ċelli sołarji li jisostnu l-ħalib fil-ħelu f'elettriku. Il-ċelli sołarji, tipikament mgħluqa mis-silicon, jassorbuxxi l-fotoni u jiżvilġuxxi l-elettronijiet, b'mod li jikkrejaw ċurrent elettriku. Il-moduli sołarji jistgħu jiġu organizzati fis-silġ, fi paralellu, jew fis-silġ-paralelu, skont it-talbiet tas-sistema għall-voltiġġi u l-ċurrent.

• Strutturi tal-muntar: Jistgħu jiġu fissi jew modifiċabili. Is-strutturi fissi huma aktar ekoġożi ma jissegwu lil hawn il-ħelu, possibilment j żdiedu t-talba. Is-strutturi modifiċabili jiġu mutati jew jiġu rotati biex jissegwu l-ħelu, jżdiedu t-talba tal-enerġija. Jistgħu jiġu manwal jew awtomatiku, skont it-talbiet tal-kontroll.

• Inverters: Dawn huma dispositivi li jikkonverttu l-ċurrent diretta (DC) prodotta mill-moduli sołarji għal ċurrent alternata (AC) li tista' tkun mmexxa fil-grid jew tuża ta' ħafna AC.

• L-inverters jistgħu jiġu mifassar f'żewġ tipi: l-inverter centrali u l-micro-inverters. L-inverter centrali huma unitajiet kbira li jmmexxu diversi moduli sołarji jew arrays u jipprovdi unika AC output. Il-micro-inverters huma unitajiet żgħar li jmmexxu kull modulu sołari jew panel u jipprovdu outputs individwali AC. L-inverter centrali huma aktar ekoġożi u efikienti għas-sistemi kbira, waqt li l-micro-inverters huma aktar fleksibbli u fidati għas-sistemi żgħar.

• Kontrollaturi tal-ħal: Regolaxxu l-voltiġġi u l-ċurrent mill-moduli sołarji biex jiġborru l-overcharging jew l-over-discharging tal-batteriji. Jinkunu f'żewġ tipi: pulse width modulation (PWM) u maximum power point tracking (MPPT). Ikontrollaturi PWM huma sempliċi u ekonomiċi iktar, imma jħallasu ħafna enerġija. Ikontrollaturi MPPT huma aktar efikienti u jottimizzaw l-output tal-enerġija permezz tal-mixja mal-punt massimu tal-enerġija tal-moduli sołarji.

• Batteriji: Dawn huma dispositivi li jistokkow l-enerġija elettrika eċċessiva prodotta mill-moduli sołarji jew l-arrays għal użu posteriur meta ma jkunx hemm ħelu jew meta l-grid jkun down. Il-batteriji jistgħu jiġu mifassar f'żewġ tipi: batteriji lead-acid u batteriji lithium-ion. Il-batteriji lead-acid huma aktar ekoġożi u aktar diffużi, imma għandhom densità ta' enerġija infeż, dura tal-ħajja qasra, u rikiedu agħti akbar. Il-batteriji lithium-ion huma aktar kostosi u aktar rari, imma għandhom densità ta' enerġija aġġornata, dura tal-ħajja twila, u rikiedu agħti infeż.

• Switches: Jimmexxew jew jiġborru parti tas-sistema, kif l-moduli sołarji, l-inverters, u l-batteriji. Jistgħu jiġu manwal jew awtomatiku. Is-switches manwal jħtieġu operazzjoni umana, waqt li s-switches awtomatiku jopraw bl-aħżen tal-kondizzjonijiet predefiniti jew is-sinyali.

• Meters: Dawn huma dispositivi li jmissmu u jidħmul varju parametri tas-sistema, kif ivoltiġġi, l-ċurrent, l-enerġija, l-temperatura, jew l-irradianza. Il-meters jistgħu jiġu analoġi jew digitali, skont it-tip ta' display u l-akkuratezza tal-missjar. Il-meters analoġi jistgħu jagħmlu użu minn aghi oħrajn jew disks biex jidħmul valuri, waqt li l-meters digitali jistgħu jagħmlu użu minn numri jew grafiċi biex jidħmul valuri.

• Cables: Dawn huma xitwa li jmissmu l-enerġija elettrika bejn id-differenti parti tas-sistema. Il-cables jistgħu jiġu mifassar f'żewġ tipi: cables DC u cables AC. Il-cables DC jmissmu l-ċurrent diretta mill-moduli sołarji għal l-inverters jew l-batteriji, waqt li l-cables AC jmissmu l-ċurrent alternata mill-inverters għal l-grid jew l-ħafna.

Il-parti ta' ġenerazzjoni tincludi l-moduli sołarji, is-strutturi tal-muntar, u l-inverters li jipprodutsu l-elettriku mis-ħalib tal-ħelu.Il-parti ta' trasferiment tincludi l-cables, is-switches, u l-meters li jmissmu l-elettriku mil-parti ta' ġenerazzjoni għal parti ta' distribuzzjoni.

Il-parti ta' distribuzzjoni tincludi l-batteriji, l-kontrollaturi tal-ħal, u l-ħafna li jistokkow jew jkonsumaw l-elettriku.Id-diagramma li jmiss fuq turi esempju ta' layout ta' plant fotovoltaiki:

L-operazzjoni ta' plant fotovoltaiki tidherghet mill-kondizzjonijiet climatika, l-talba tal-ħafna, u l-status tal-grid. Imma, operazzjoni tipika tiġi mifassara f'tliet modi prinċipali: mod charging, mod discharging, u mod grid-tie.

Il-mod charging jikseb meta hemm ħalib soļari eċċessiva u demand bassa. F'dan il-mod, il-moduli sołarji jipprodutsu aktar elettriku mimma huwa meħtieġ. Il-ħalib eċċessiva tħallegħ il-batteriji permezz tal-kontrollaturi tal-ħal.

Il-mod discharging jiġborr meta ma jkunx hemm ħelu soļari jew demand alta. F'dan il-mod, il-moduli sołarji jipprodutsu aktar elettriku mimma huwa meħtieġ mill-ħafna. Il-deficit tal-elettriku jiġi forniti mill-batteriji permezz tal-inverters.

Il-mod grid-tie jistgħu wkoll jiġborr meta hemm outage tal-grid, u backup power hija meħtieġa. F'dan il-mod, il-moduli sołarji jipprodutsu elettriku li jista' jiġi użat mill-ħafna permezz tal-inverters.

Avvantaggi

• Il-plantijiet tal-enerġija soļari jussibu l-enerġija rinnovabbli u pulita li ma tgħoddx gasijiet tal-effetti ta' serra jew polluttanti.

• Il-plantijiet tal-enerġija soļari jistgħu jżdiedu l-indipendenza mill-fuel fossil u jżdiedu l-security u l-diversità tal-enerġija.

• Il-plantijiet tal-enerġija soļari jistgħu jiġu provduti l-elettriku fl-arejiet remote fejn l-grid connection mhux feasible jew reliable.

• Il-plantijiet tal-enerġija soļari jistgħu jħallu postijiet tax-xogħol lokali u benefiċċji ekonomiċi għal il-kommunitajiet u l-regjonijiet.

• Il-plantijiet tal-enerġija soļari jistgħu jbenifittjaw minn diversi incentivs u poliċi li jsuppurtjaw l-iżvilupp u l-deployment tal-enerġija rinnovabbli.

Disavvantaggi

• Il-plantijiet tal-enerġija soļari jridu arejiet kbiri u jistgħu jiġborru impatt ambientali fuq il-ħaywa, il-vegetazzjoni, u r-ressorsi tal-ilma.

• Il-plantijiet tal-enerġija soļari għandhom kos tielet tal-capital alta u perjodi longa tal-payback skont il-plantijiet konvenzjonali.

• Il-plantijiet tal-enerġija soļari għandhom fattor kapacità bass u jdependu mill-kondizzjonijiet atmosferiċi u cikli diurni li jaffettuw l-output u l-affidabilità tagħhom.

• Il-plantijiet tal-enerġija soļari jridu sistemi ta' backup jew stokkagg li jassiguraw approvvigionament kontinwu ta' elettriku waqt il-perjodi ta' ħalib soļari bass jew mingħajr.

• Il-plantijiet tal-enerġija soļari iftuhu sfidi tekniki kif l-integrazzjoni tal-grid, interconnessioni, trasferiment, u distribuzzjoni.