Fotovoltaik sanoatdagi umumiy atamalar

To'liq nomi - fotovoltaik effekt, ya'ni ob'ekt fotonlarning yutilishi tufayli elektromotor kuch hosil qiladigan hodisa. Ob'ektga yorug'lik ta'sir qilganda, ob'ekt ichidagi zaryad taqsimoti holati o'zgaradi, elektromotor kuch va oqim hosil qiladi.

Quyosh energiyasini to'g'ridan-to'g'ri elektr energiyasiga aylantirish uchun fotovoltaik effektdan foydalanadigan energiya ishlab chiqarish texnologiyasi.

Vatt (Vt), kilovatt (kVt), megavatt (MVt), gigavatt (GVt), teravatt (TW)

1 TVt=1000GVt=1000000MVt=1000000000kVt=1000000000000Vt.

Kilovat-soat (kVt-soat), ya'ni 1kVt-soat elektr energiyasi 1 kilovatt-soatni tashkil qiladi.

Quyosh fotovoltaik energiya ishlab chiqarish tizimidagi asosiy qurilmalardan biri, uning vazifasi quyosh batareyasi tomonidan ishlab chiqarilgan to'g'ridan-to'g'ri oqimni elektr tarmog'ining energiya sifati talablariga javob beradigan o'zgaruvchan tokga aylantirishdir.

Tarmoqli inverter fotovoltaik simlarning bir nechta guruhlari (odatda 1-4 guruhlar) uchun alohida maksimal quvvat cho'qqisini kuzatishni amalga oshiradi va keyin ularni inversiyadan keyin AC elektr tarmog'iga ulaydi. Tarmoqli inverter asosan taqsimlangan energiya ishlab chiqarish tizimlarida va markazlashtirilgan fotovoltaik energiya ishlab chiqarish tizimlarida ishlatiladigan nisbatan kichik quvvatga ega bo'lgan bir nechta maksimal quvvat tepaliklarini kuzatish modullariga ega bo'lishi mumkin.

Quyosh xujayralari quyosh batareyasi modullarining katta maydonini yaratish uchun ketma-ket qadoqlanishi va himoyalanishi mumkin, so'ngra fotovoltaik energiya ishlab chiqarish qurilmasini yaratish uchun quvvat boshqaruvchilari va boshqa komponentlar bilan birlashtiriladi. Ushbu qurilma tomonidan ishlab chiqarilgan quvvat o'rnatilgan quvvatdir.

Fotovoltaik elektr stantsiyasining komponent quvvatining inverter quvvatiga nisbati (quvvat nisbati=fotovoltaik tizimning o'rnatilgan quvvati / fotovoltaik tizimning nominal quvvati). Muayyan diapazonda quvvat koeffitsientini to'g'ri oshirish boshqa uskunalardan foydalanish darajasini yaxshilash, investitsiya xarajatlarini kamaytirish, qurilish xarajatlarini va energiya ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytirish va ishlab chiqarishni yanada yumshoq qilish va tarmoqning qulayligini yaxshilash imkonini beradi.

Avtomatik ishlab chiqarishni boshqarish (AGC), ya'ni faol quvvatni boshqarish tizimi dispetcherlik tomonidan chiqarilgan masofadan sozlash ko'rsatmalariga javob beradi va operatsion ma'lumotlarni dispetcherlik va tarmoqqa ulangan talablarga javob berish uchun AGC modulining umumiy strategiyasi orqali hisobni optimallashtiradi.

Avtomatik kuchlanishni boshqarish (AVC), ya'ni reaktiv kuchlanishni tartibga solish, tarmoq kuchlanish egri chizig'iga ko'ra dispetcherlik ko'rsatmalariga tezda javob beradi va kuchlanishni tartibga solish maqsadiga erishish uchun reaktiv quvvatni, reaktiv kompensatsiya moslamasini va boshqa boshqaruv strategiyalarini va javob vaqtini avtomatik ravishda sozlaydi. va tarmoq yo'qotishlarini kamaytirish.

Bu shuni anglatadiki, fotovoltaik elektr stantsiyasining tarmoqqa ulangan nuqtasida kuchlanish tarmoqning ishlamay qolishi yoki buzilishi tufayli o'zgarganda, fotovoltaik elektr stantsiyani ma'lum bir diapazonda tarmoqqa uzluksiz ulash mumkin.

Quyosh batareyalarining yorug'lik energiyasini elektr energiyasiga aylantirish qobiliyatini o'lchaydigan ko'rsatkich. Quyosh batareyasining optimal chiqish quvvatining uning yuzasiga tushadigan quyosh radiatsiyasining kuchiga nisbati.

Bir kilovatt-soat narxi sifatida qisqartiriladi. Loyihaning hayotiy tsiklidagi xarajat va energiya ishlab chiqarish birinchi navbatda tekislanadi, so'ngra energiya ishlab chiqarish tannarxi hisoblab chiqiladi, ya'ni hayot tsiklidagi tannarxning joriy qiymati/hayot tsiklidagi energiya ishlab chiqarishning joriy qiymati. .

Ikki ma'noni o'z ichiga oladi: energiya ishlab chiqarish tomoni pariteti va foydalanuvchi tomoni pariteti. Energiya ishlab chiqarish tomoni pariteti, fotovoltaik energiya ishlab chiqarish an'anaviy energiyaning tarmoqqa ulangan quvvat narxiga (subsidiyalarsiz) ko'ra sotib olinsa ham o'rtacha daromadga erishish mumkinligini anglatadi: foydalanuvchi tomoni pariteti fotovoltaik energiya ishlab chiqarish narxi quvvatdan past ekanligini anglatadi. sotish narxi. Foydalanuvchining turiga va uning energiya sotib olish narxiga ko'ra, uni sanoat va tijorat va turar-joy foydalanuvchilari paritetiga bo'lish mumkin.

Milliy taraqqiyot va islohotlar komissiyasi markazlashtirilgan fotovoltaik elektr stantsiyalarini elektr tarmog'iga ulangan elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun elektr tarmog'i kompaniyasining sotib olish narxini (soliqlarni hisobga olgan holda) shakllantiradi.

Ma'lum bir vaqt oralig'ida to'liq yuk ostida ishlash sharoitida mintaqadagi o'rtacha energiya ishlab chiqarish uskunalari quvvatining ish soatlari soni, ya'ni energiya ishlab chiqarishning o'rtacha o'rnatilgan quvvatga nisbati elektr energiyasini ishlab chiqarish uskunasidan foydalanish darajasini aks ettiradi. mintaqa. Formula: foydalanish soatlari=energiya ishlab chiqarish/oʻrnatilgan quvvat.

Bir yil ichida o'rnatilgan generatorning o'rtacha to'liq yuklangan ish vaqti: yiliga 8760 soat ichida energiya ishlab chiqarish uskunasidan foydalanish soatlarining ulushi, shuningdek, "uskunadan foydalanish darajasi" deb ham ataladi.

Taqsimlangan quvvatga kirish punktlari taqsimlangan quvvatga bag'ishlangan kommutatorlar bilan jihozlangan, masalan, taqsimlangan quvvatni podstansiyalarga, kommutatsiya stantsiyalariga, tarqatish xonasining shinalariga yoki halqali tarmoq shkaflariga to'g'ridan-to'g'ri kirish.

Markazlashtirilmagan inversiya va markazlashtirilgan tarmoq ulanishi bilan fotovoltaik energiya ishlab chiqarish tizimida har bir fotovoltaik modul qatorining quvvat chiqishini kombayn qutisi orqali inverterga birlashtiradigan va uni inverter chiqish uchi orqali quvvat ishlab chiqarish shinasiga yig'adigan doimiy va o'zgaruvchan tok uzatish liniyalari. kollektor chiziqlari deyiladi. Kollektor liniyasi yuqori, to'g'ridan-to'g'ri dafn yoki ko'prik yotqizish orqali yuborilishi mumkin.

Uni DC birlashtiruvchi quti va AC birlashtiruvchi qutiga bo'lish mumkin. DC birlashtiruvchi quti - fotovoltaik modullarning tartibli ulanishi va konvergentsiya funktsiyasini ta'minlaydigan simli qurilma; AC birlashtiruvchi quti inverterni AC tarmoqqa ulangan tomondan / yukdan zararlanishdan himoya qilish bilan birga, inverterni ajratish nuqtasi sifatida tizimning xavfsizligini yaxshilash va o'rnatish xavfsizligini himoya qilish uchun bir nechta invertorlarning chiqish oqimini birlashtirishdan iborat. va texnik xizmat ko'rsatish xodimlari.

Umuman olganda, 400 kVt va undan past kuchlanish 380 V past kuchlanishli tarmoqqa ulanishi mumkin. 400 kVt va 2 MVt oralig'ida past kuchlanishli tarmoqqa ulanish uchun bir nechta tarmoq ulanish nuqtalaridan foydalanish mumkin. Agar quvvat 2 MVt dan oshsa, 10 kV tarmoq ulanishi talab qilinadi. Agar quvvat 6 MVt dan oshsa, 35 kV tarmoqqa ulanish talab qilinadi (batafsil ma'lumot uchun mahalliy elektr tarmog'i kompaniyasining talablari yoki takliflariga qarang).

Elektr ta'minoti AC va DC ga bo'linadi, shuning uchun u AC kabellari va shahar kabellariga bo'linadi. AC kabellari AC quvvat kabellarini ulash uchun ishlatiladi: DC kabellari DC uzatish va tarqatish tizimlarida kabellar uchun ishlatiladi.

Yuqori sifatli monokristalli kremniy materiallari va qayta ishlash texnologiyasiga asoslanib, quyosh xujayrasi turi odatda sirt teksturasi, emitentni passivatsiya qilish va bo'linish dopingi kabi texnologiyalar yordamida ishlab chiqilgan.

Quyosh polikristalli kremniy materiallaridan foydalangan holda, ishlab chiqarish jarayoni monokristalli silikon quyosh xujayralariga o'xshaydi. Hozirgi fotoelektrik konversiya samaradorligi va ishlab chiqarish narxi monokristalli quyosh xujayralariga qaraganda bir oz pastroq.

Shingled modullar hujayralar kesilgan va o'tkazuvchan elim bilan yopishtirilgandan so'ng, bir-birining ustiga chiqadigan va yaqin qadoqlangan dizayn bilan ishlab chiqilgan ilg'or texnologiya modullari. Hujayralarning samarali energiya ishlab chiqarish maydonini oshirish uchun an'anaviy texnologiyaning payvandlash chizig'ini almashtiring.

Yorug'lik energiyasini ishlab chiqarish uchun old va orqa tomondan yorug'lik hodisasidan foydalanishi mumkin bo'lgan modullar. Odatda, ikki yuzli modullarning orqa quvvati oldingi quvvatning 60% dan ortig'ini tashkil qiladi.

Ikki yuzli hujayralar va ikki tomonlama shishadan tayyorlangan modullar.

Fotovoltaik energiya ishlab chiqarish tizimlarida fotovoltaik modullarni o'rnatish, qo'llab-quvvatlash va tuzatish uchun ishlatiladigan maxsus funktsiyali qavslar, shu jumladan kuzatuv qavslari va qattiq qavslar.

Mexanik, elektr, elektron sxemalar va dasturlarning birgalikdagi harakati orqali real vaqt rejimida quyosh moduli tekisligining fazoviy burchagini tushayotgan quyosh nuriga nisbatan moslashtiradigan jihozlar modulga tushadigan quyosh nuri miqdorini oshirish va energiya ishlab chiqarishni ko'paytirish.

Uzoq muddatli yorug'lik tufayli hujayralar va modullarning chiqish quvvatining susayishi.

Potensial degradatsiya, ya'ni modulning uzoq muddatli yuqori kuchlanishi shisha va qadoqlash materiali o'rtasida oqish oqimini keltirib chiqaradi va hujayra yuzasida katta miqdorda zaryad to'planadi, bu hujayraning passivatsiya ta'sirini yomonlashtiradi. yuzasi va modul ish faoliyatini dizayn standartidan pastroq qiladi.

Standart sinov shartlari, asosan, laboratoriyalarda qo'llaniladi, atrof-muhit harorati 25 daraja, havo sifati AM1,5, shamol tezligi=0m/s, 1000Vt/m².

Oddiy ishlaydigan hujayra harorati, oddiy modullarning NOCT darajasi 45 daraja ± 2 daraja. Bu quyosh moduli yoki akkumulyatori ochiq tutashuv holatida boʻlganda erishilgan haroratni bildiradi va (batareya sirtining yorugʻlik intensivligi=800Vt/m, atrof-muhit harorati=20 daraja, shamol tezligi=1 Xonim).

Bino integratsiyalangan fotovoltaik (fotovoltaik binolar integratsiyasi), fotovoltaik binolarda ishlatiladigan fotovoltaik materiallar qurilish materiallari shaklida mujassamlangan, shuning uchun fotovoltaik qurilish materiallari nafaqat energiya ishlab chiqarish funktsiyasini, balki qurilish funktsiyasini ham bajaradi. Quyosh xujayralari qurilish materiallari bilan qo'shiladi va to'g'ridan-to'g'ri tomlar va devorlarga va boshqa korpuslarga qo'llaniladi.

Binoga biriktirilgan fotovoltaik (binoga biriktirilgan fotovoltaik). U BIPVdan farqli ravishda aniqlanadi. Bu asosan "o'rnatilgan" quyosh fotovoltaik binolari sifatida ham tanilgan mavjud binolarga o'rnatilgan quyosh fotovoltaik energiya ishlab chiqarish tizimlariga tegishli. BAPV ning asosiy vazifasi elektr energiyasini ishlab chiqarishdir, bu binoning funktsiyasiga zid kelmaydi va asl binoning funktsiyasini buzmaydi yoki zaiflashtirmaydi.

Emitent passivatsiyasi va orqa aloqa xujayrasi. PERC xujayralarining bozor ulushi taxminan 90% ni tashkil qiladi va hozirgi bozorda eng asosiy hujayra turi hisoblanadi.

Tunnel oksidi passivatsiyasi kontakt xujayrasi, N-tipli hujayra texnologiyasi, yuqori nazariy samaradorlik chegarasi va PECRga o'xshash jarayon.

Amorf qatlamli geterobirikma hujayralari hetero-birikmalar hosil qilish uchun turli yarim o'tkazgich materiallardan foydalanadi. Ular yuqori nazariy samaradorlikka va bir nechta ishlov berish bosqichlariga ega, ammo ular juda yuqori jarayon talablarini talab qiladi.

Interdigitatsiyalangan orqa aloqa hujayralari.

Quyosh energiyasini to'g'ridan-to'g'ri to'g'ridan-to'g'ri oqimga aylantirish uchun asosan keng miqyosli quyosh batareyasi massivlaridan foydalanadi, AC taqsimlash shkaflari, kuchaytiruvchi transformatorlar va yuqori voltli elektr uzatish moslamalari orqali elektr tarmog'iga ulanadi, fotovoltaik quvvatni elektr tarmog'iga va elektr tarmog'iga bir xilda uzatadi. foydalanuvchilarga quvvat ajratadi.

Foydalanuvchilar yaqinida joylashgan fotovoltaik energiya ishlab chiqarish loyihalarini nazarda tutadi, bu erda ishlab chiqarilgan energiya mahalliy sifatida ishlatiladi, elektr tarmog'iga 35 kV dan past yoki undan past kuchlanish darajasida ulanadi va bitta tarmoq ulanish nuqtasining umumiy o'rnatilgan quvvati odatda 6 MVt dan oshmaydi.

Fotovoltaik elektr stantsiyalari raqamli texnologiyalar yordamida elektr stantsiyalari egalari va operatorlarining qiymatini maksimal darajada oshirishi uchun fotovoltaiklarni qo'llashda 5G, Internet, katta ma'lumotlar va sun'iy intellekt kabi yangi avlod axborot texnologiyalarini chuqur integratsiyalashuviga ishora qiladi. qurilishdan tortib to foydalanishgacha bo'lgan barcha jihatlar.

Ushbu fotovoltaik tizim rejimi eng keng tarqalgan rejim bo'lib, odatda tarqalgan fotovoltaik energiya ishlab chiqarish tizimlari asosan ushbu rejimni qabul qiladi. Fotovoltaik tizim tomonidan ishlab chiqarilgan quvvat birinchi navbatda o'z yukidan foydalanishni qondirishi mumkin va ortiqcha quvvatni isrofgarchilikdan qochish uchun elektr tarmog'iga sotish mumkin: agar fotovoltaik tizim tomonidan ishlab chiqarilgan quvvat yukdan foydalanish uchun etarli bo'lmasa, u quvvat bilan to'ldiriladi. elektr tarmog'idan ta'minlash. Ushbu rejimda tarmoq fotovoltaik elektr stantsiyasining energiya ishlab chiqarishini va foydalanuvchining energiya iste'molini o'lchash uchun ikki tomonlama aqlli hisoblagichni o'rnatadi va siyosat va kelishilgan elektr narxiga muvofiq elektr to'lovlarini to'laydi yoki yig'adi.

O'z-o'zidan ishlab chiqarish va o'z-o'zidan foydalanish tarmoqqa ulangan rejimning asosiy xususiyati "tarmoqqa ulangan, lekin tarmoqqa ulanmagan". Ushbu rejimning kirish nuqtasi to'liq mulk chegarasining xususiy tomoni bo'lgan panjara hisoblagichining pastki uchida joylashgan. Ushbu fotovoltaik tizim rejimi odatda foydalanuvchi tomonidagi quvvat yuki katta va quvvat yuki uzluksiz bo'lganda ishlatiladi. Foydalanuvchi fotovoltaik elektr stantsiyasi tomonidan ishlab chiqarilgan quvvatni chiqindilarga olib kelmasdan to'liq ishlatishga qodir.

Ushbu tarmoqqa ulangan rejim fotovoltaik tizimning AC chiqishini to'g'ridan-to'g'ri tarmoqning past kuchlanishli tomoniga yoki yuqori kuchlanishli tomoniga, ya'ni mulk chegarasining tarmoq tomoniga ulashdir. Shu tarzda, tizim tomonidan ishlab chiqarilgan quvvat to'g'ridan-to'g'ri tarmoqqa sotiladi va sotish narxi odatda mahalliy o'rtacha tarmoqqa ulangan quvvat narxini qabul qiladi, foydalanuvchining quvvat narxi esa o'zgarishsiz qoladi, ya'ni "ikki chiziqli daromad va xarajatlar, har biri o'z hisobini hisoblaydi". Elektr energiyasini to'g'ridan-to'g'ri tarmoqqa sotishning ushbu modeli ham fotovoltaik ilovalarning asosiy oqimidir; uning moliyaviy modeli sodda va nisbatan ishonchli bo'lgani uchun investorlar tomonidan ma'qullanishi oson.