Muhtasari wa mawazo makuu nyuma ya vyanzo vya umeme vya photovoltaic
Kupanga kwa utaratibu katika vikundi
Kuna aina mbili za mifumo ya photovoltaic: ile inayofanya kazi bila kuunganishwa na gridi ya taifa na ile inayofanya kazi.
1. Mfumo huru wa PV pia unajulikana kama chaguo lisilotumia gridi ya taifa. Moduli ya seli za jua, mota, na kikusanyaji hutengeneza sehemu kuu za mfumo. Unahitaji kusanidi kibadilishaji cha AC ili kuwasha mzigo unaotumia mkondo mbadala (AC). Mitambo ya volteji ya jua inayojitegemea inajumuisha mifumo mbalimbali ya umeme inayojitosheleza, kama vile mifumo ya umeme wa jua nyumbani, mifumo ya umeme wa vijijini, na mifumo ya umeme wa volteji ya jua yenye betri za kuhifadhi. Mifumo hii inaweza kufanya kazi yenyewe na hutumika kwa mambo mengi, kama vile kuwasha ishara za mguso, kulinda dhidi ya kathodi, na kuwasha mitaa kwa umeme wa jua.
2. Chaguo la nishati kwenye gridi hubadilisha nguvu ya mkondo wa moja kwa moja inayotengenezwa na paneli za jua kuwa nguvu ya mkondo mbadala inayofanya kazi na gridi ya umeme ya jiji. Hii huiruhusu kuunganishwa moja kwa moja na gridi ya umma. Hizi zinaweza kuitwa vitengo vya "kuunganishwa na gridi", na zinaweza kuwa na betri au zisiwe nazo. Mfumo wa umeme unaounganishwa na gridi na una vijikusanyaji unaweza kupangwa kwa urahisi kuunganishwa au kukatwa kutoka kwenye gridi ya umeme inapohitajika. Mifumo ya PV iliyounganishwa na gridi ya umeme kwa nyumba kwa kawaida huwa na vijikusanyaji. Mifumo mikubwa, kwa upande mwingine, kwa kawaida huwa na mifumo ya PV iliyounganishwa na gridi bila vijikusanyaji, ambavyo haviwezi kupangwa na havina nguvu ya ziada. Mitambo mikubwa ya umeme ya photovoltaic iliyounganishwa na gridi ya umeme ya taifa hutumika kwa ajili ya uundaji wa nguvu ya jua iliyounganishwa na gridi ya umeme. Nishati kutoka kwa mitambo hii huenda moja kwa moja kwa nyumba na biashara kupitia gridi ya umeme. Kuweka pesa katika aina hii ya mtambo wa umeme, kwa upande mwingine, hugharimu sana, huchukua muda mrefu kujenga, huchukua nafasi nyingi, na haijaona maendeleo mengi hivi karibuni. PV nyingi zilizounganishwa na gridi ya taifa ni PV ndogo zilizounganishwa na gridi ya taifa, kama paneli za jua zilizojengwa ndani ya majengo. Hii ni kwa sababu inahitaji pesa kidogo kujenga, inaweza kufanywa haraka, haiachi athari kubwa, na ina uungwaji mkono mkubwa wa kisiasa.
Sehemu za vifaa
Mfumo wa nguvu ya photovoltaic unajumuisha safu ya nishati ya jua, betri ya kuhifadhi, kidhibiti cha chaji na utoaji, kibadilishaji umeme, kisanduku cha usambazaji cha AC, mfumo wa kudhibiti ufuatiliaji wa nishati ya jua, na sehemu zingine muhimu.
Vipande fulani vya zana hufanya kazi kwa njia hii:
Kifaa cha umeme wa jua
Mwanga, kama ule kutoka kwa jua au vyanzo vingine vya mwanga, hufanya seli kuchukua nishati na kutoa chaji isiyo ya kawaida pande zote mbili. Jina la hili ni "volteji inayozalishwa na picha." Watu wengi huita athari hii athari ya fotoelektri. Ili mwanga uwe umeme, nguvu ya kielektroniki lazima iwepo kati ya ncha mbili za seli ya jua. Jina la hili ni athari ya jua. Ni rahisi kubadilisha nishati kuwa kitu kingine kwa msaada wa seli za jua. Seli za jua zinaundwa na aina tatu tofauti za seli za silicon: seli za jua za silicon zisizo na umbo, seli za jua za silicon zenye fuwele nyingi, na seli za jua za silicon zenye fuwele nyingi.
Betri inayohifadhi nguvu
Wakati safu ya seli za jua imewashwa, modeli ya matumizi inaweza kuhifadhi nishati inayotengeneza na kuituma kwenye mzigo wakati wowote wa siku. Ili seli za jua ziweze kutengeneza nishati, zinahitaji kuwa nafuu, kudumu kwa muda mrefu, kuchukua mvuke mzito vizuri, kuchaji haraka, na hazihitaji matengenezo mengi au kutohitaji matengenezo yoyote. Pia zinapaswa kuwa na uwezo wa kufanya kazi katika halijoto mbalimbali.
Vidhibiti vya malipo na utoaji
Bila msaada wowote kutoka kwako, kifaa hiki kinaweza kuzuia betri kuchaji au kutoa chaji haraka sana. Ni mara ngapi na kina gani betri inatolewa huamua muda gani itadumu. Hii ndiyo maana ni muhimu sana kuwa na kifuatiliaji cha kuchaji na kutoa chaji ambacho kinaweza kuzuia betri kuwa na nguvu nyingi au ndogo sana.
AC ni kinyume cha DC, na jenereta hubadilisha DC kuwa AC
Kitu kinachobadilisha mkondo wa moja kwa moja kuwa mkondo mbadala. Mzigo ni AC, lakini seli za jua na betri ni DC, kwa hivyo kuna haja ya kuwa na swichi. Kulingana na jinsi zinavyofanya kazi, inverter inaweza kugawanywa katika vikundi viwili: inverter ya jua inayofanya kazi yenyewe na moja ambayo imeunganishwa na gridi ya umeme. Ukitumia seli za jua pekee kutengeneza umeme, unaweza kuwasha mzigo tofauti na jenereta inayojitegemea. Transformer ya jua ambayo imeunganishwa na gridi ya umeme ndiyo inafanya mfumo wa umeme wa jua kufanya kazi na gridi ya umeme. Vibadilishaji huja katika aina mbili tofauti: vibadilishaji vya mawimbi ya sine na vibadilishaji vya mawimbi ya mraba. Ni rahisi na nafuu kutengeneza saketi ya kibadilishaji cha mawimbi ya mraba, lakini ina sehemu kubwa ya harmonic. Mahitaji ya harmonic ya wati mia chache au chini ya hapo ndiyo hutumika kwa kawaida. Vibadilishaji vya mawimbi ya sine ni ghali, lakini vinaweza kuwasha kazi nyingi tofauti.
Kifaa kinachodhibiti ufuatiliaji wa nishati ya jua
Pembe ya mwanga wa Jua hubadilika mwaka mzima jua linapochomoza na kutua katika majira ya kuchipua, kiangazi, vuli, na baridi. Hii ni kwa sababu mifumo iko katika eneo maalum. Ili zifanye kazi vizuri zaidi, seli za jua zinapaswa kutazama jua kila wakati. Hivi sasa, kifaa cha kufuatilia Jua kinapaswa kutumia longitudo na latitudo yake ili kubaini ni pembe gani Jua liko katika nyakati tofauti za mwaka. nk., PLC, kidhibiti kidogo, au programu ya kompyuta itaweka eneo la Jua wakati wote wa mwaka. Hii inafanywa kwa kuhesabu eneo la Jua ili kufikia ufuatiliaji. Nadharia ya data ya kompyuta inatumika, na inahitaji data na mipangilio ya longitudo na latitudo ya dunia. Mara tu ikiwa imewekwa, si rahisi kuhamisha au kutenganisha; data na vigezo lazima viwekewe upya kila wakati. Kanuni, saketi, teknolojia, na vifaa ni ngumu, na watu ambao si wataalamu hawawezi kuvibadilisha kwa urahisi. Vifuatiliaji vya jua mahiri vinaweza kuwekwa kwenye magari na treni za kasi, pamoja na meli, jeshi la majini, magari ya dharura ya mawasiliano, na magari maalum ya vita. Kifuatiliaji mahiri cha jua kinaweza kuhakikisha kwamba mfumo unabaki kwenye mstari na Jua bila kujali linaenda wapi au linageukaje.
Unachoweza kufanya na nishati ya jua
Athari ya fotovoltaic ya mwingiliano wa semiconductor ndiyo maana ya uzalishaji wa umeme wa photovoltaic (PV). Inabadilisha mwanga kuwa umeme. Seli ya jua ndiyo sehemu muhimu zaidi. Moduli za jua za eneo kubwa zinaweza kutengenezwa kwa kuweka seli za jua katika safu na kuzilinda. Moduli hizi zinaweza kuwekwa pamoja na vidhibiti vya umeme na sehemu zingine ili kutengeneza kifaa cha uzalishaji wa umeme wa photovoltaic. PV ni bora kwa sababu inaweza kutumika katika maeneo mengi zaidi kwani jua huangaza kila mahali. Faida zingine za mfumo wa PV ni kwamba ni salama na ya kuaminika, haitoi kelele au kuchafua, haitumii mafuta, na nyaya za kebo zinaweza kuwekwa mahali pake, ambayo huharakisha mchakato wa ujenzi. Nguvu ya photovoltaic hutumia seli za jua kugeuza jua moja kwa moja kuwa umeme, kulingana na wazo la athari ya photovoltaic. Mfumo wa umeme wa photovoltaic umeundwa zaidi na paneli za jua (pia huitwa moduli), vidhibiti, na vibadilishaji umeme. Inaweza kutumika yenyewe au kuunganishwa na gridi ya umeme. Kwa sababu sehemu nyingi hizi ni za umeme na si za mitambo, vifaa vya PV vimetengenezwa vizuri sana, vinaaminika, vinadumu kwa muda mrefu, na ni rahisi kuviweka na kuvitunza. Teknolojia ya photovoltaic inaweza kutumika kwa chochote, kuanzia kuwasha vyombo vya anga hadi majumbani, kuanzia michezo hadi mitambo ya umeme ya kiwango cha megawati, na zaidi.
Seli za jua, ambazo huja katika wafers kama vile silicon mono-fuwele, silicon poly-fuwele, silicon amofasi, na seli nyembamba za filamu, ndizo sehemu za msingi zaidi za photovoltaic ya jua. Kwa sasa, betri za fuwele moja na poly-fuwele ndizo betri maarufu zaidi zisizo na umbo kwa mifumo midogo na nguvu ya chelezo ya kompyuta.
