fotonaponsko postrojenje

Znamo da je od svih obnovljivih izvora energije na svijetu, solarna energija najnaprednija i najpoznatija. Sunčeva energija se transformira u električnu energiju za upotrebu u fotonaponskim elektranama . Postoje brojne različite vrste fotonaponskih elektrana, svaka sa svojim karakteristikama i mogućnostima.

U ovom članku ćemo vam reći o karakteristikama fotonaponskih postrojenja, vrstama koje postoje i prednostima koje imaju u odnosu na postrojenja za proizvodnju energije na bazi fosilnih goriva.

Karakteristike fotonaponskog postrojenja

Fotonaponsko postrojenje je elektrana koja koristi fotonaponski efekat za pretvaranje sunčeve energije u električnu energiju. Fotonaponski efekat nastaje kada fotoni udare u materijal i uspeju da istisnu elektrone, stvarajući jednosmernu struju.

Fotonaponska elektrana se u osnovi sastoji od fotonaponskih modula i invertora. Fotonaponski paneli su odgovorni za pretvaranje sunčevog zračenja. Invertor zatim pretvara energiju jednosmjerne struje (DC) u energiju naizmjenične struje (AC) sa karakteristikama sličnim onima električne mreže.

U ovoj vrsti solarnog sistema, sva proizvedena električna energija se dovodi u distributivnu mrežu. To dovodi do boljih performansi uređaja, jer se sva proizvedena energija koristi. Nadalje, rad fotonaponske elektrane je vrlo efikasan, jer ne proizvodi zagađujuće plinove.

Najveća svjetska fotonaponska elektrana je Bhadla Solar Park u Indiji, sa instaliranim kapacitetom od 2.245 MW. Ukupni troškovi instalacije iznose 1.200 milijarde eura. Fotonaponska energija se smatra čistim izvorom energije jer ne proizvodi zagađujuće gasove.

Glavne komponente

Glavne komponente koje svaki tip fotonaponskog postrojenja mora imati, bez obzira o kojem se tipu radi, su sljedeće:

• solarni paneli: Fotonaponski paneli su okosnica postrojenja ovog tipa. Sastoje se od fotonaponskih ćelija koje hvataju energiju sunčeve svjetlosti i pretvaraju je u električnu energiju jednosmjerne struje.
• investitori: Električna energija koju proizvode solarni paneli je jednosmjerna struja, ali većina električnih uređaja i sistema koristi naizmjeničnu struju. Invertori pretvaraju električnu energiju iz jednosmjerne u naizmjeničnu struju, čineći je kompatibilnom s kućnom upotrebom i integracijom u električnu mrežu.
• Potporne strukture: Solarni paneli se postavljaju na konstrukcije dizajnirane da ih drže na mjestu, osiguravajući njihovu ispravnu orijentaciju prema suncu i njihovu zaštitu od nepovoljnih vremenskih uvjeta.
• sistem skladištenja (opciono): neka fotonaponska postrojenja mogu uključiti sisteme za skladištenje energije, kao što su baterije, za skladištenje viška električne energije proizvedene tokom dana i korištenje noću ili u vrijeme niske sunčeve radijacije.
• vremenska kula. Tu se analiziraju različiti meteorološki uslovi kako bi se odredila količina sunčevog zračenja koja se prima ili se očekuje da će biti primljena u fotonaponsko postrojenje.
• Linije prevoza. To su vodovi koji prenose električnu energiju do potrošačkih centara.
• Kontrolna soba: Zadužena je za nadzor mjesta gdje rade svi elementi fotonaponske elektrane.

Jedan od osnovnih aspekata fotonaponskih elektrana je da električne komponente moraju biti dimenzionirane kako bi se uzela u obzir moguća povećanja instalirane snage postrojenja u budućnosti.

Vrste fotonaponskih elektrana

Kao što smo ranije spomenuli, postoje različite vrste fotonaponskih elektrana ovisno o potražnji, električnoj snazi ​​i mnogim drugim aspektima koje treba uzeti u obzir. Pogledajmo koje su glavne vrste koje postoje:

• Izolovana fotonaponska postrojenja: Ova postrojenja se nalaze u udaljenim područjima gdje nema pristupa konvencionalnoj električnoj mreži. Koriste solarne panele za proizvodnju električne energije i pohranjuju je u baterije za kasniju upotrebu. Idealni su za primjene kao što su farme, meteorološke stanice ili navigacijski svjetionici.
• Fotonaponska postrojenja povezana na mrežu: Ova postrojenja su povezana na konvencionalni sistem distribucije električne energije. Oni proizvode električnu energiju u velikim količinama i direktno je upućuju u mrežu, omogućavajući joj da se distribuira potrošačima. Ovi centri mogu biti dva tipa:

1. Velike fotonaponske elektrane: Poznate i kao solarne elektrane na otvorenom, sastoje se od velikog broja solarnih panela raspoređenih na velikoj površini. Oni mogu zauzeti nenaseljeno zemljište, kao što su pustinje ili ruralna područja, i proizvoditi značajnu količinu električne energije.
2. Fotonaponske elektrane na krovovima: Ove elektrane se postavljaju na krovove stambenih, poslovnih ili industrijskih zgrada. Oni koriste raspoloživi prostor na krovovima za proizvodnju električne energije i opskrbu internom potrošnjom ili čak ubrizgavanje viška energije u električnu mrežu.

• Plutajuća fotonaponska postrojenja: Ove biljke se grade u vodenim tijelima, kao što su jezera ili rezervoari. Solarni paneli plutaju na površini vode i proizvode električnu energiju. Ovaj pristup ima nekoliko prednosti, kao što su očuvanje tla, smanjeno isparavanje vode i veći prinosi zbog rashladnog efekta vode.
• Prijenosne fotonaponske elektrane: Ova postrojenja su dizajnirana da se transportuju i postavljaju na različitim mestima u skladu sa potrebama. Obično se koriste u hitnim situacijama ili u privremenim područjima gdje je potrebna struja, kao što su kampovanje ili događaji na otvorenom.

Kako radi fotonaponsko postrojenje

U kontrolnoj sobi se nadgleda rad sve opreme postrojenja. U kontrolnoj sobi prima informacije od meteoroloških stubova, invertera, strujnih ormara, trafostanica itd. Proces pretvaranja fotonaponske solarne energije u električnu je sljedeći:

Pretvaranje solarne energije u jednosmjernu struju

Fotonaponske ćelije su odgovorne za hvatanje sunčevog zračenja i njegovo pretvaranje u električnu energiju. Obično su napravljene od silicija, poluprovodničkog materijala koji olakšava fotoelektrični efekat. Kada foton udari u solarnu ćeliju, oslobađa se elektron. Električna energija se proizvodi kao jednosmjerna struja kroz zbir mnogih slobodnih elektrona.

Kapacitet proizvodnje energije zavisi od vremenskih uslova (zračenje, vlažnost, temperatura itd.). Količina sunčevog zračenja koju primaju fotonaponske ćelije varira u zavisnosti od trenutnih vremenskih uslova. Da bi se to upravljalo, na solarnoj elektrani se gradi meteorološki toranj. Poznavanje sunčevog zračenja primljenog na lokaciji ključno je za maksimiziranje operativne efikasnosti.

DC u AC konverzija

Fotonaponski paneli generiraju istosmjernu struju (DC). Međutim, električna energija koja teče kroz prenosnu mrežu teče kao naizmjenična struja (AC). Da bi se to postiglo, istosmjerna struja se mora pretvoriti u naizmjeničnu struju.

Prvo, DC snaga iz solarnih panela se vodi do DC ormarića. U ovom ormariću struja se pretvara u naizmjeničnu struju pomoću pretvarača snage. Struja se zatim isporučuje u AC ormar. Ovaj proces je ključan kako bi se osiguralo da je proizvedena električna energija pogodna za domaću i komercijalnu potrošnju.

Transport i snabdijevanje električnom energijom

Naizmjenična struja koja stiže u trafostanicu još nije spremna za isporuku u mrežu. Stoga, proizvedena električna energija prolazi kroz konvertorsku stanicu gdje se prilagođava uslovima snage i napona dalekovoda za upotrebu na mjestu potrošnje.

Nadam se da uz ove informacije možete saznati više o tome kakva je fotonaponska elektrana i kakve su karakteristike.