بررسی انواع سیستم های خورشیدی فتوولتائیک
واحد های نوری فتوولتائیک (PV)، از نور خورشید جریان الکتریسیته تولید می کنند و به طور شگفت انگیزی، ساده، موثر و با دوام هستند. این اجزاء بی هیچ جزء متحرکی می توانند وسایل شما را راه اندازی، باتری ها را شارژ یا اینکه برای شبکه ی برق، انرژی تولید کنند.
بررسی انواع سیستم های خورشیدی فتوولتائیک
واحد های نوری فتوولتائیک (PV)، از نور خورشید جریان الکتریسیته تولید می کنند و به طور شگفت انگیزی، ساده، موثر و با دوام هستند. این اجزاء بی هیچ جزء متحرکی می توانند وسایل شما را راه اندازی، باتری ها را شارژ یا اینکه برای شبکه ی برق، انرژی تولید کنند.
آرایه ای از سلول های خورشیدی از طریق اثر فتوولتائیک، انرژی را جمع آوری می کند (همان ژنراتور خورشیدی). این اثر در سال ۱۸۳۹ به وسیله ی فیزیکدان فرانسوی الکساندرادموند بکیورل کشف شد. در این روش سلول های PV از انرژی موجود در فوتون های نور خورشید الکتریسیته تولید می کنند. وقتی که نور خورشید به یک سلول PV برخورد می کند، آن سلول تعدادی از فوتون ها را جذب می کند و انرژی این فوتون ها در ماده ی نیمه رسانا به الکترون تبدیل می گردد. با کسب انرژی از فوتون، الکترون می تواند جایگاه معمول خود را در اتم نیمه رسانا ترک نموده و بخشی از جریان در یک مدار برقی گردد.
اجزاء آرایه سیستم فتوولتائیک
اکثر سلول های PV در دو بخش اصلی جای می گیرند: سیلیکون بلورین یا لایه نازک.
واحد های سیلیکون بلورین می توانند به وسیله ی هر کدام از گروه های تک کریستالی، چند کریستالی، یا تراشه ی سیلیکون، شکل بگیرند. لایه نازک واژه ای است که حوزه ای از تکنولوژی های مختلف، شامل سیلیکون بی شکل و یک گروه از تغییرات با استفاده از نیمه رسانا های دیگر مثل کادمیوم تلورید یا CIGS (مس-ایندیوم-گالیوم-سلنید) را شامل می شود. فناوری لایه نازک بسیاری از تصادمات جریان R و D را ایجاد می کنند اما واحد های بلورین در حال حاضر بیش از ۸۰% بازار فروش را در اختیار دارند.
بازده ماژول های مختلف فتوولتائیک
بازده ماژول های مختلف فتوولتائیک
انواع سیستم های انرژی خورشیدی:
– سیستم های PV – مستقیم (PV-DIRECT SYSTEMS)
– سیستم های خارج از شبکه (OFF-GRID SYSTEMS)
– سیستم های مرتبط با شبکه با باطری پشتیبان (GRID-TIED SYSTEMS WITH BATTERY BACKUP)
– سیستم های بدون باتری مرتبط با شبکه (BATTERYLESS GRID-TIED SYSTEMS)
سیستم های PV – مستقیم:
ساده ترین نوع سیستم های الکتریکی خورشیدی هستند با کم ترین اجزا (اساساً آرایه ی PV و بار). به دلیل آنکه آنها به باتری و نیروگاه دسترسی ندارند تنها زمانی که خورشید در حال تابش است به بار ها نیرو می بخشند. این بدان معناست که تنها مناسب تعداد کمی از موارد مورد نیاز منتخب از جمله برای لوله کشی آب و تهویه می باشند (وقتی که خورشید می تابد، پنکه یا پمپ به راه می افتد).
سیستم های PV – مستقیم
سیستم های خارج از شبکه:
اگرچه رایج ترین نوع در مکان های دور فاقد خدمات برق رسانی هستند، ولی این سیستم ها می توانند در هر جایی بکار روند، به طور مستقل از شبکه عمل می کنند تا تمامی الکتریسیته ی منازل را فراهم نمایند.
این سیستم ها یک بانک باتری به منظور ذخیره ی الکتریسیته ی خورشیدی برای استفاده در طول شب یا هوای ابری، یک کنترل کننده ی شارژ برای جلوگیری از شارژ بیش از حد، یک مبدل برای تبدیل نیروی آرایه ی PV،DC به AC برای استفاده با وسایل خانگی AC، و تمامی انفصالات مورد نیاز، پایش و وسایل محافظ الکتریکی مربوط می باشند.
سیستم های خارج از شبکه
سیستم های مرتبط با شبکه با باطری پشتیبان:
این نوع از لحاظ طرح و اجزا بسیار شبیه به سیستم خارج از شبکه می باشد، اما شبکه ی برق را اضافه می کند که از نیاز سیستم به فراهم کردن تمامی انرژی در تمامی اوقات می کاهد.
سیستم های مرتبط با شبکه با باطری پشتیبان
سیستم های بدون باتری مرتبط با شبکه:
رایج ترین سیستم های PV این دسته با عناوین روی شبکه، مرتبط با شبکه، متقابل با نیروگاه، شبکه بست یا شبکه ی مستقیم شناخته می شوند. آنها الکتریسیته ی خورشیدی را تولید نموده و آن را به سمت نیروگاه ها و شبکه ی برق الکتریکی راه می اندازند و استفاده ی الکتریسیته ی خانوار ها یا کسب و کار ها را فراهم می کنند.
سیستم های بدون باتری مرتبط با شبکه
اجزای سیستم به سادگی شامل آرایه ی PV، مبدل ها، محفاظ های الکتریکی مورد نیاز (برای مثال، فیوز ها، ترمز ها، انفصالات و پایش) می باشند.
زندگی با یک سیستم الکتریکی خورشیدی مرتبط با شبکه، تفاوتی با زندگی با الکتریسیته ی نیروگاه ندارد جز آنکه تمام یا بخشی از الکتریسیته ای که شما استفاده می کنید از خورشید آمده است. (عیب سیستم های فاقد باتری این است که آنها هیچ حفاظتی در برابر قطعی برق ندارند – وقتی که شبکه ی برق قطع گردد این سیستم ها نمی توانند عمل کنند).
چرا از انرژی خورشیدی استفاده می کنیم؟
وقتی که ما به هزینه ی واقعی انرژی را بررسی می کنیم، نیاز به نگاه با دیدی وسیع تر داریم، نه اینکه فقط به نرخ روی فیش برق نگاه کنیم. سوخت های مرسوم اثرات واقعی اجتماعی، محیطی و اقتصادی دارند. هزینه های سالانه و بزرگی به وجود می آورد که ریشه در تمامی آلوده کننده های (هوایی، جامد و مایع) صادره از استخراج، پردازش و جابه جایی سوخت های فسیلی دارد، که بر سلامت عمومی ما و محیط تاثیر می گذارد. برخلاف منابع انرژی مرسوم، سیستم های PV الکتریسیته ی پاک را برای دهه های بعد تولید می کنند (این به درستی معجزه ی تکنولوژی PV است).
الکتریسیته ی شبکه همان موقع که شما استفاده می کنید پرداخت می گردد، با پرداخت هایی که تا ابد ادامه دارد. در مقابل، بیشتر هزینه های سیستم PV در زمانی که سیستم نصب می شود پرداخت می گردد. بعد از آن اساساً انرژی رایگان است و از لحاظ اقتصادی به صرفه می باشد. نرخ بازدهی برای سیستم PV شما به سه چیز بستگی دارد: منبع خورشیدی، قیمت های الکتریسیته و سیاست ها یا انگیزه های کشور دارد. در حالی که تعداد زیادی از نیروگاه ها، برق را به میزان قابل پرداختی می فروشند، تورم و همچنین تاریخچه ی قیمت انرژی نشان از افزایش قیمت انرژی در آینده دارد که باعث خواهد شد تا بازپرداخت سیستم های خورشیدی حتی سریع تر انجام پذیرد. داده های تاریخی که به وسیله ی موسسه ی الکتریکی ادیسون منتشر شده این قضیه را از سال ۱۹۲۹ تا ۲۰۰۵ نشان می دهند، میانگین افزایش سالانه ی قیمت برای الکتریسیته در هر سال برابر ۲.۹۴% بوده است؛ و بر طبق چشم انداز انرژی کوتاه مدت مدیریت اطلاعات انرژی در ژوئن ۲۰۰۸، این طور طرح ریزی شده که نرخ های نیروگاه ها با میانگینی به اندازه ی ۳.۷% در سال ۲۰۰۸ و با ۳.۶% دیگر در سال ۲۰۰۹ افزایش یابند.
خودکفایی اصلی ترین دلیل برای درخواست یک سیستم PV خارج از شبکه، جایی که شبکه در دسترس است می باشد. سیستم های خارج از شبکه در ارتباط با ضوابط و سیاست های نیروگاه محلی نمی باشند و همچنین صاحبان سیستم هیچ ارتباطی با افزایش نرخ، قطعی برق، یا کاهش ولتاژ ندارند. اگر شما برای مزرعه خرید می کنید، احتمالاً به ارزان تر بودن بسته های خارج از شبکه پی خواهید برد. سیستم خارج از شبکه همچنین می تواند نسبت به دریافت یک انشعاب برق که به دارایی اضافه می شود ارزان تر باشد.
انتخاب های مربوط به انرژی (بین منابع شبکه و خورشیدی، باد یا آب) آشکار می شود که انرژی خورشیدی یک شکل دموکراتیک از انرژی می باشد. به دلیل اینکه خورشید به همه جا می تابد، پتانسیل استفاده از انرژی خورشیدی برای همه در دسترس است؛ به علاوه، در مقایسه ی با ژنراتور ها (گاز، یا حتی باد یا انواع نیروهای گرفته شده از آب)، به دلیل اینکه سیستم های PV هیچ قسمت متحرکی ندارند، بسیار قابل اعتمادند و نگهداری خیلی کمی را می خواهند.
منبع: ekahroba.ir
