В данной статье расскажем о том, что такое солнечные электростанции.
Все солнечные электростанции обладают устройствами, благодаря которым осуществляется сбор электромагнитных излучений солнца и переработки их в электрическую и тепловую энергию.
Для того чтобы добиться таких успехов в строении солнечных электростанций, c каждым годом ученые модернизировали и придумывали новое оборудование.
Что такое солнечная электростанция и для чего она служит?
Справка! Впервые получать электроэнергию при помощи солнечных лучей начали в 19 веке во Франции.
Дальнейшим методом получения электричества стали зеркала, расположение которых находилось вокруг главной высокой башни, которая содержала бак с теплоносителем. Каждое зеркало ловило солнечные лучи, и направляло их непосредственно в сам бак теплоносителя.
Бак теплоносителя нагревался до 500 – 700 градусов. Теплоноситель становился перегретым паром и передавался прямиком на лопатки турбин. Данное приспособление занимало слишком много места, что негативно влияло на фермерские земли. Производство небольших солнечных электростанций на то время было невозможным.
Сегодняшние солнечные электростанции, построенные на фотоэлектрических панелях намного перспективнее тех, что были созданы в прошлом веке. В теории, эффективность современных солнечных электростанций может достигать мощности в 80% при том, что размеры таких батареи могут достигать размером с ферму или же уместиться на руках.
Основными элементами СЭС являются
Солнечные Батареи
Абсолютно каждая батарея представляет собой несколько полупроводниковых отсеков, расположение которых находится на твердой плоскости в порядке очереди. Модуль батареи также защищен прочным стеклом. Передача энергии солнца происходит благодаря токопроводящей плоскости.
В основном по бокам солнечная батарея защищена алюминиевой рамой, но есть варианты, в которых алюминиевая защитная рама отсутствует. Существуют также солнечные электростанции, которые объединяются в одну большую систему. Объединение батарей происходит следующим образом:
- последовательным;
- параллельным;
- смешанным.
При помощи данного оборудования, появляется возможность получать абсолютно любое количество электроэнергии на выходе.
Фотоэлектрических отсеков в одной панели может быть от десяти штук, но бывают исключения, когда в одной панели умещают сто и более отсеков. Каждый отсек разрабатывается отдельно и всегда по разной технологии, в первую очередь разработка отсека связана с особенностями полупроводниковых элементов.
Самыми популярными являются
- Монокристаллический кремний Mono-Si. Основанные на данной технологии панели являются отличным решением для установки их на южной стороне крыши, а также на земельных участках, при установке на которые можно менять положение панелей по направлению к солнцу. Максимальный КПД таких панелей 22-24%, но при отклонении условий освещения от идеала быстро снижается.
- Поликристаллический кремний Poli-Si. Данный вариант солнечных батарей используется в тех местах, где наблюдается умеренный уровень солнца. Эффективность данных панелей немного меньше, но она компенсируется за счет среднегодового роста производительности.
Производительность повышается благодаря несильному падению КПД в условиях действия неблагоприятных факторов.
- Теллурид кадмия CdTe. Благодаря существованию данного варианта солнечной батареи, предоставляется возможность создавать гибкие тонкопленочные батареи, c отсутствием рамы и жесткой основы. Кроме того, такая солнечная батарея еще менее чувствительна к углу наклона, облачной погоде и перепаду температуры.
- Дорогостоящие редкоземельные элементы – галлий, германий, индий. Выбор данных панелей солнечных батарей применяется в первую очередь в тех случаях, когда целью стоит большая отдача электричества, нежели цена на солнечную электростанцию. В основном, такой вариант солнечных батарей приобретают владельцы компаний связанные с аэрокосмической деятельностью.
Что такое инвертор?
Внимание!
Кроме того, одним из важнейших компонентов солнечной электростанции является инвертор. Инвертор просто необходим, так как солнечная батарея постоянно вырабатывает электричество, а для себя же использует переменный ток. Преобразовывать данную энергию и является основной задачей инвертора.
Инвертор устанавливается в зависимости от того в каком режиме будет работать электростанция: в автономном или смешанном, исходя из выбранного режима подбирается нужный инвертор. Инвертор подключают, учитывая все правила, в обязательном порядке должно производиться соблюдение полярности между группами генерирующих модулей.
В процессе выбора инвертора существует ряд необходимых характеристик:
- величина входного напряжения;
- максимальная и номинальная мощность;
- потребление без нагрузки;
- форма тока на выходе (идеальной считается чистая синусоида);
- масса устройства;
- наличие вентилятора и его функциональность;
- набор механизмов защиты;
- КПД;
- наличие режима ожидания;
- рабочий диапазон температур.
