היתרונות של מערכת ייצור חשמל פוטו-וולטאית סולארית

מערכת ייצור החשמל הפוטו-וולטאית היא מכשיר הממיר ישירות אנרגיה סולארית לאנרגיה חשמלית. לפי הקשר בין המערכת הפוטו-וולטאית לרשת, ניתן לחלק אותה למערכת פוטו-וולטאית בלתי תלויה ברשת ולמערכת המחוברת לרשת. מערכת המחברת ישירות את התא הפוטו-וולטאי לעומס ללא התקן אחסון אנרגיה באמצע נקראת מערכת פוטו-וולטאית מצמדת ישירה. מערכת מסוג זה אינה יכולה לספק אנרגיה בימים גשומים ובלילה, ובדרך כלל מתווספת סוללה בין לבין. מכיוון שהמערכת הפוטו-וולטאית מושפעת יחסית מגורמים חיצוניים, לרוב יש צורך להוסיף בקר להתאמה לקבלת תפוקת הכוח המדורגת, ולהוסיף פונקציות כגון מערכות בקרה והגנה.

מערכת ייצור החשמל הפוטו-וולטאית כוללת בעצם ארבעה חלקים: פאנלים פוטו-וולטאיים, ממירים, התקני אחסון אנרגיה ובקרים. התקני אחסון האנרגיה משתמשים בדרך כלל בסוללות, ורובם משתמשים בסוללות עופרת-חומצה ביישומים מעשיים.

מבוא לפונקציות העיקריות של כל חלק:

תאים סולאריים סופגים אנרגיית שמש וממירים אנרגיית אור לחשמל זרם ישר.

בקר-שולט בעומק הטעינה והפריקה של הסוללה, ומתאים את אות בקרת המהפך כשהעומס משתנה.

סוללת אחסון--מאחסנת את האנרגיה החשמלית המופקת על ידי פאנלים סולאריים, ובמידת הצורך מספקת מתח DC לעומס.

מהפך-ממיר קלט מתח DC לפלט מתח AC.

בהשוואה לתחנות כוח מסורתיות בקנה מידה גדול עם מתח גבוה והולכה למרחקים ארוכים, היתרונות העיקריים של ייצור חשמל עצמאי הם: פחות השקעה, בנייה מהירה, אספקת חשמל אמינה ועלויות תפעול נמוכות. יתרון חשוב של תחנת כוח עצמאית הוא היותה קרובה למשתמשים ואינה מצריכה מערכת הולכת חשמל במתח גבוה, מה שיכול להפחית מאוד את ההשקעה בתשתיות. יתרה מזאת, קל למצוא את האתר להתקנת גנרטורים קטנים, ותקופת ההתקנה קצרה מאוד, מה שמסייע גם להתאוששות השקעות. מכיוון שהפסד ההולכה נמוך בהרבה מזה של מערכת החשמל המסורתית, עלות התפעול של ייצור חשמל עצמאי נמוכה יחסית.

מבחינת אמינות אספקת החשמל, היתרונות של ייצור חשמל עצמאי ברורים גם הם. מתקני שידור והפצה במתח גבוה במערכות חשמל מסורתיות הם גורם חשוב המשפיע על מהימנות אספקת החשמל. קווי מתח גבוה ומגדלים נפגעים קשות מאסונות טבע כמו סופות, קרח ושלג, וההפסד יכול להגיע למאות מיליארדי דולרים, ולחלק מהמשתמשים יש אספקת חשמל לטווח ארוך. מוּפרָע. גם בקיץ כשאין אסונות טבע, יהיו הפסקות חשמל שנגרמות מתקלות בקו ההולכה.

ייצור חשמל פוטו-וולטאי סולארי אינו דורש שום דלק, אין לו זיהום לסביבה, והוא אנרגיה נקייה מתחדשת אידיאלית. ייצור חשמל פוטו-וולטאי אינו דורש שטח קרקע גדול וניתן להתקין אותו על הגג או על הקיר החיצוני של בניין רב קומות. זוהי הדרך הקלה ביותר להשיג ייצור חשמל עצמאי. אין מכשיר מכני מסתובב או מכשיר תגובה כימית בציוד לייצור חשמל פוטו-וולטאי, והניהול שלו פשוט יותר משיטות ייצור חשמל אחרות.

ייצור חשמל פוטו-וולטאי הוא המרה ישירה של אנרגיית קרינת השמש לאנרגיה חשמלית באמצעות האפקט הפוטו-וולטאי. אנרגיה סולארית אינה יציבה. עוצמת קרינת השמש באותו מקום שונה בכל עת באותו היום. עוצמת קרינת השמש בזריחה ובשקיעה נמוכה בהרבה מזו שלפני הצהריים. עוצמת קרינת השמש שונה בעונות שונות באותו מקום. עבור אזורי קו רוחב בינוני וגבוה, עוצמת קרינת השמש חזקה משמעותית בקיץ מאשר בחורף. גם אנרגיית השמש היא לסירוגין, ואנרגיית הקרינה הסולרית הישירה משתנה באופן משמעותי עם חילופי היום והלילה. קרינת השמש מושפעת מאוד גם מגורמים כמו אקלים, עונה, יום ולילה. כדי להפוך את תפוקת הכוח של ייצור חשמל פוטו-וולטאי יציב, יש צורך להצטייד בהתקני אחסון אנרגיה. בנוסף, התפוקה של תאים סולאריים והתקני אחסון אנרגיה היא זרם ישר. כדי להשיג זרם חילופין, מערכת ייצור החשמל הפוטו-וולטאית צריכה להיות מצוידת בבקר ובמהפך. היתרונות של ייצור חשמל פוטו-וולטאי עצמאי מסוכמים כדלקמן:

1. משאבים מתחדשים, בלתי מוגבלים, יכולים להפיק ישירות אנרגיה חשמלית ברמה גבוהה, עם תכונות פיתוח בר-קיימא אידיאליות;

2. ללא זיהום, אפס פליטות לחלוטין - ללא פליטות של כל חומר וקול, אור, חשמל, מגנטיות ורעש מכני;

3. ניידת וגמישה, מערכת ייצור החשמל יכולה להשתלב במודולים לפי הצורך, שיכולים להיות גדולים או קטנים וקל להרחבה;

4. האוניברסליות של משאבים בעצם לא מוגבלת לפי אזור, אבל יש הבדל בין אזורים עשירים לאזורים בשפע;

5. רבגוניות ויכולת אחסון, אנרגיה חשמלית יכולה להיות מועברת בקלות, לשימוש ולאחסן דרך קווי תמסורת;

6. משאבים, ייצור חשמל וצריכת חשמל נמצאים באותו אזור, מה שיכול לחסוך מאוד את עלות ההשקעה של ציוד הולכת ושינוי כוח מרחוק; תקופת הבנייה של מערכת ייצור חשמל סולארית קצרה, מכיוון שהיא מודולרית, ניתן להשתמש בה עד כמה מיליוואטים של מחשבוני חשמל סולאריים. , תחנות כוח סולאריות של עד עשרות מגה וואט; מערכות חשמל מבוזרות יכולות לשפר את הבטיחות והאמינות של מערכת האנרגיה כולה, במיוחד באזורים מרוחקים ואזורים הרריים בסין, שבהם התושבים חיים מפוזרים מאוד ודורשים חיבורי רשת ארוכים. ברור שזו שיטה חסכונית ויעילה להשתמש בטכנולוגיית ייצור חשמל מבוזר. לספק חשמל לתושבים.

יתר על כן, לייצור חשמל פוטו-וולטאי סולארי יש מאפיינים ייחודיים משלו:

1. אין סיכון לתשישות;

2. נקי לחלוטין (ללא זיהום, מחוץ לסוללת האחסון);

3. לא מוגבל על ידי חלוקה גיאוגרפית של משאבים;

4. הוא יכול לייצר חשמל ליד המקום שבו נעשה שימוש בחשמל;

5. איכות אנרגיה גבוהה;

6. קל לקבל את המשתמשים מבחינה רגשית

7. לוקח זמן קצר להשיג אנרגיה;

8. מערכת אספקת החשמל פועלת בצורה אמינה.