Dosbarthiad Systemau Ynni Solar

Ledled y byd mae pobl ar hyn o bryd yn symud tuag at ddefnyddio ffynonellau ynni adnewyddadwy i gyflawni eu gofynion ynni. Yn y byd sydd ohoni, mae llawer o enghreifftiau o ymddangosiad a gweithrediad systemau/technolegau ynni solar mewn cymdeithas ar raddfa fawr. Bydd angen addysgu myfyrwyr coleg a raddiodd yn ddiweddar neu unigolion sy'n dymuno defnyddio technolegau solar at ddibenion gartref neu yn y gwaith am ba fathau o systemau solar sy'n bodoli, sut maent yn gweithio a'u manteision a'u hanfanteision, er mwyn gwneud penderfyniadau prynu gwybodus. Gellir dosbarthu systemau ynni solar yn dri math yn seiliedig ar: 1) sut mae ynni'n cael ei allbynnu (technoleg); 2) sut mae'r system yn cysylltu/gweithio ar y cyd â'r grid trydan (cyfluniad); a 3) maint system o gymharu â mathau eraill o systemau. Nod yr erthygl hon yw rhoi sawl enghraifft i chi o sut y gallwn ddosbarthu systemau technoleg ynni solar i'r tri chategori hyn a rhoi disgrifiadau manwl i chi o bob un.

Mae'r dosbarthiad mwyaf sylfaenol o systemau ynni solar yn seiliedig ar sut yr ydym yn defnyddio ynni'r haul i bweru pethau. Dim ond dwy ffordd sydd i wneud hyn: defnyddio ffotofoltäig (PV) neu ddefnyddio pŵer solar crynodedig (CSP); ac yna mae'r systemau solar thermol sy'n creu allbwn o ynni thermol (neu wres -gynhyrchu) (gwres).

Systemau Ffotofoltaidd (PV).

Y math mwyaf cyffredin o ddefnydd cynhyrchu ynni solar yw systemau ffotofoltäig. Gyda chymorth yr effaith ffotofoltäig, mae systemau ffotofoltäig modern yn trawsnewid ymbelydredd solar yn ynni trydanol gan ddefnyddio lled-ddargludydd, sef Silicon yn fwyaf cyffredin, sef safon y diwydiant. Mae'r lled-ddargludydd wedi'i 'gyffroi' gan belydrau'r haul, sy'n achosi i lif o electronau symud a chreu cerrynt trydanol uniongyrchol, yn hytrach na Cherrynt eiledol, sy'n llifo i ddau gyfeiriad gwahanol. Yn y rhan fwyaf o gartrefi a gweithleoedd, cyfeirir at hyn fel cerrynt uniongyrchol (DC). Er mwyn bod yn berthnasol yn y rhan fwyaf o gartrefi a gweithleoedd, mae angen gwrthdröydd i drosi cerrynt uniongyrchol (DC) y gell yn gerrynt eiledol (AC). O ystyried amlbwrpasedd a scalability systemau ffotofoltäig, mae paneli masnachol modern wedi'u cynllunio i gyflawni effeithlonrwydd mor uchel â 30%. Gall y systemau hyn fod mor fach ag ychydig o baneli ffotofoltäig ar do, neu mor fawr â ffermydd ynni solar ffotofoltäig ar raddfa fawr.

Systemau Pŵer Solar Crynodedig (CSP).

Mae'r Broses CSP (Pŵer Solar Crynodol) yn defnyddio drychau a / neu lensys i gasglu ynni solar crynodedig dros ardal eang, a defnyddio'r lensys a'r drychau hynny i ganolbwyntio'r egni hwnnw i lawr o ardal fawr ar ardal lai (fel tŵr derbynnydd neu diwb). Mae'r ynni solar crynodedig yn cynhesu wyneb y drychau gwastad (neu'r lensys), gan greu gwres y gellir ei ddefnyddio i gynhesu hylif trosglwyddo gwres (fi fy hun, halen tawdd, olew, ac ati). Bydd y gwres yn cael ei storio yn yr hylif trosglwyddo gwres hyd nes y bydd y gwres yn yr hylif trosglwyddo gwres yn cael ei ddefnyddio i greu stêm a fydd wedyn yn cael ei ddefnyddio i droelli'r tyrbinau sydd wedi'u cyplysu i gynhyrchu trydan. Amcangyfrifir bod effeithlonrwydd thermol uchaf technoleg CSP tua 35%, sy'n wych o'i gymharu â mathau eraill o gynhyrchu trydan oherwydd eu gallu i gael elfen storio ynni thermol sy'n caniatáu ar gyfer trydan y gellir ei anfon ar ôl machlud haul. Yn gyffredinol, mae systemau PDC yn fawr o ran maint a chymhlethdod; felly maent yn addas yn bennaf ar gyfer cymwysiadau grid ar raddfa fawr sydd wedi'u lleoli mewn ardaloedd sy'n derbyn lefelau uchel o olau haul uniongyrchol, megis anialwch.

Systemau Solar Thermol (Gwresogi).

Yn wahanol i CSP, mae technoleg solar thermol yn dal ynni "thermol" (gwres) i'w ddefnyddio mewn gwirionedd yn hytrach na chynhyrchu trydan (fel y mae PDC yn ei wneud). Mae enghreifftiau lle mae'r technolegau hyn yn cael eu defnyddio'n gyffredin yn cynnwys gwresogi dŵr poeth domestig (ee cawodydd) a gwresogi pwll nofio. Yn gyffredinol, mae systemau thermol solar yn llai cymhleth ac yn fwy cost effeithiol i fodloni gofynion gwresogi penodol o'u cymharu â systemau PDC.

O safbwynt gosodwr neu berchennog cartref, mae dosbarthiad mwyaf ymarferol system PV yn seiliedig ar ei ffurfweddiad trydanol a'i berthynas â'r grid cyfleustodau. Mae tri phrif fath: grid-clwm (ar-grid), oddi ar-grid (annibynnol), a systemau hybrid.

Ar-Grid (Grid-Clymu) Systems
Mae systemau ar{0}}grid wedi'u cysylltu'n uniongyrchol â'r grid trydan cyhoeddus a dyma'r math mwyaf cyffredin o osodiadau preswyl a masnachol ledled y byd.

Sut mae'n gweithio:Mae paneli solar yn cynhyrchu trydan yn ystod y dydd. Defnyddir y pŵer hwn i redeg llwythi'r adeilad. Os yw'r system yn cynhyrchu mwy o bŵer nag sydd ei angen, caiff y gormodedd ei fwydo'n ôl i'r grid cyfleustodau. Yn y nos neu yn ystod cyfnodau o gynhyrchu isel, mae'r adeilad yn tynnu pŵer o'r grid.

Cydran Allweddol:Nid oes angen banciau batri ar y systemau hyn. Mae'r grid ei hun yn gweithredu fel system storio rithwir ar gyfer ynni gormodol.

Manteision:Nhw yw'r mwyaf cost-effeithiol a'r symlaf i'w gosod oherwydd diffyg batris. Maent hefyd yn galluogi gosod mesuryddion net, lle mae perchnogion tai yn cael credyd am y pŵer dros ben y maent yn ei gyflenwi i'r grid.

Anfantais:Y brif anfantais yw bod y system yn cau yn ystod toriad pŵer grid am resymau diogelwch (er mwyn atal -rhoi trydan yn ôl i weithwyr llinell), sy'n golygu na all ddarparu pŵer wrth gefn.

Systemau Grid (Standalone) oddi ar-

Mae systemau oddi ar y grid yn gweithredu'n annibynnol o'r grid cyfleustodau pŵer. Maent yn ddelfrydol i'w defnyddio mewn ardaloedd anghysbell heb unrhyw gysylltiad grid ymarferol neu lle mae costau cysylltiad grid yn rhy fawr.

Gweithredu:Mae paneli solar yn darparu gwefru banc batri i'w ddefnyddio yn ystod y nos neu pan nad yw'n heulog. Mae gwrthdröydd yn gweithredu fel porth i drosi'r cerrynt uniongyrchol a gynhyrchir gan y batris yn gerrynt eiledol wrth iddo gael ei ddefnyddio mewn cartref.

Nodwedd ganolog:Banc batri a all ddarparu digon o bŵer i gynnal y system oddi ar-grid am sawl diwrnod heb fod angen ailwefru, yw prif nodwedd system oddi ar y grid. Ar gyfer pan fydd y tywydd yn atal ailwefru, bydd gan lawer o gartrefi oddi ar y grid eneradur wrth gefn hefyd i ddarparu mwy na digon o bŵer am gyfnodau hirach o amser.

Manteision:Byw yn gwbl annibynnol o'r grid trydanol a chael mynediad at drydan mewn ardal anghysbell nad yw'n derbyn trydan o'r grid trydanol.

Anfanteision:Mae'r systemau hyn yn sylweddol ddrutach oherwydd costau batri. Maent hefyd yn gofyn am ddyluniad mwy cymhleth a rheolaeth ynni ddiwyd gan y defnyddiwr i osgoi disbyddu'r batris.

Systemau Hybrid
Mae systemau hybrid yn cyfuno elfennau gorau technoleg ar-grid ac oddi ar{-grid.

Beth Yw System Hybrid:Mae system hybrid yn cysylltu â'r grid cyfleustodau, yn union fel system wedi'i chlymu â'r grid, ond mae ganddi hefyd fanc batri wedi'i gynnwys yn y system. Defnyddir yr ynni solar a gynhyrchir i bweru llwythi trydan y cartref yn gyntaf, yna i wefru'r batris. Dim ond ar ôl i'r batris gael eu gwefru'n llawn y bydd gweddill y trydan solar a gynhyrchir yn cael ei anfon yn ôl i'r grid. Yn ystod toriad pŵer oherwydd toriad grid, mae gan system hybrid y gallu i ynys ei hun o'r grid a pharhau i gyflenwi pŵer i'r cartref trwy'r banc batri a thrwy'r paneli solar.

Cydran Allweddol System Hybrid:Gwrthdröydd Hybrid neu Wrthdröydd sydd wedi'i baru â rheolydd batri - mae'r gydran hon yn rheoli'r gwahanol gydrannau niferus mewn system hybrid.

Manteision Cael System Hybrid:Dibynadwyedd pŵer wrth gefn, y gallu i arbed ynni a gynhyrchir gennych chi ei hun i'w ddefnyddio yn ystod cyfraddau trydan brig, ac o bosibl banc batri llai o'i gymharu â chymhwysiad nad yw'n-grid yn unig.

Anfantais Cael System Hybrid:Mae'r costau batri ychwanegol yn golygu bod y gost gyffredinol yn fwy na system safonol wedi'i chlymu â'r grid.

Ar wahân i'r math o system, mae gosodiadau solar hefyd yn cael eu categoreiddio yn seiliedig ar eu maint a'u perthynas â'r llwyth trydanol y maent yn ei wasanaethu.

Cynhyrchu Dosbarthedig (DG): Mae'r rhain yn systemau llai sydd wedi'u lleoli agosaf at y pwynt defnyddio. Mae'r rhan fwyaf o systemau ar doeon preswyl a'r rhai ar adeiladau masnachol yn y categori hwn. Maent fel arfer yn cael eu hintegreiddio i'r grid dosbarthu foltedd isel a gallant alluogi defnyddwyr i arbed ar eu biliau trydan.

Cynhyrchu Canolog (Graddfa Cyfleustodau): Mae'r rhain yn weithfeydd pŵer solar mawr, sydd fel arfer wedi'u gwasgaru dros gannoedd o erwau, sy'n cynhyrchu trydan sydd wedyn yn cael ei ddosbarthu dros linellau trawsyrru foltedd uchel i ddefnyddwyr pell. Mae ffermydd solar PV ar raddfa fawr a gweithfeydd PDC yn y categori hwn. Ar y cyfan, mae dosbarthiad systemau ynni solar yn gymhleth. P'un a yw wedi'i ddosbarthu yn ôl y dechnoleg dan sylw (PV yn erbyn CSP), y ffurfweddiad gweithredol (ar-grid, oddi ar-grid, neu hybrid), neu raddau'r defnydd, mae gan bob dosbarthiad swyddogaeth bwysig yn system ynni'r byd. Mae gwybod y gwahaniaethau hyn yn sylfaen i'r rhai sy'n anelu at ddefnyddio ynni solar.