Фотоэлектрик системүүд: Худалдааны барилгын тогтвортой цахилгаан хангамжийн түлхүүр

Тогтвортой байдлыг тодорхойлох үндсэн фотохувиргааны системийн загварчлалын хүчин зүйлс

Фотохувиргааны модулийн технологи (TOPCon, Хоёр талт) ба Урт хугацааны фотохувиргааны гарцны тогтвортой байдалд нөлөөлөх нь

Фотохувиргичийн модулийг сонгох нь цахилгааны гарцын тогтвортой байдлыг хугацаатай нь хэрхэн нөлөөлөхийг тодорхойлох чухал ач холбогдолтой. TOPCon технологи нь ердийн PERC эсүүдтэй харьцуулахад ойролцоогоор 1-2 хувийн илүү үр дүнтэй байдаг бөгөөд мөн эдгээр эсүүд температурын коэффициент бага учраас дулааныг илүү сайн зөөдөг. Энэ нь 2023 онд Фрайунхофер ISE-ийн хийсэн судалгаагаар өндөр температур хурдан хугацаанд тоног төхөөрөмжийн гэмтэл үүсэхэд нөлөөлдөг газруудад коммерцийн суурилуулгын төслүүдэд маш тохиромжтой байдаг. Хоёр талт самбарууд мөн өөрөөр ажилладаг. Тэд нар нарны гэрлийг зөвхөн дээрээс биш харин доороосоо туссан гэрлийг ч бас цуглуулдаг тул жилийн доторх энергийн үйлдвэрлэл 5-15 хувийн хооронд нэмэгддэг. Өөр нэг сайн тал нь массивийн зарим хэсэгт сүүдрээр бүрхэгдэх үед хоёр талт системүүд илүү тогтвортой гарцыг хадгалж чаддаг. Дээд болон доод гадаргуугаас гэрэл цуглуулдаг тул жижиг хэмжээний бохирдол, түр хязгаарлалтууд нь улам бүр ихээр нөлөөлдөггүй. Энэ шинж чанар нь хүлээгдээгүй уналтгүй найдвартай цахилгаан үйлдвэрлэх шаардлагатай нарны цахилгаан станцад ялангуяа чухал.

Системийн тохиргоо: Торонд холбогдсон, Гибрид, Арал болон Фотоцахилгааны найдвартай байдлын болон тэсвэрт чадлын хувьд ялгаа

Цахилгаан хангамжийн системийг яаж байгуулах нь зогсож үед тэдгээрийн тэсвэрт чадалд шууд нөлөөлдөг. Торонд холбогдсон систем нь анхны зардлыг хэмнэх боломжийг олгох ч тор зогсож үед барилгад бүрэн дийлдэхгүй байдаг. Өнгөрсөн жилийн Ponemon Institute-ийн судалгаагаар гарч буй мэдээллээр цахилгааны салхин унах бүрт байгууллагууд дунджаар 740,000 ам.долларын алдагдалд өртдөг. Хагас ланцтай системүүд нь цахилгааны сав баттерейг нэмж холбодог тул чухал тоног төхөөрөмжүүдийг дөрвөөс хүрээд хорин дөрвөн цагийн турш ажиллуулж чаддаг бөгөөд энэ нь цахилгааны хэрэгцээний төрлөөс болон баттерейн банкны хэмжээнээс хамаарч өөрчлөгддөг. Бүрэн тусгаарлагдсан микро тор нь энергийн нийлүүлэлтийг бүрэн удирдах боломжийг олгоно. Гэхдээ ийм систем нь улирлын өөрчлөлт болон урьдчилан таашаагүй цаг агаарын нөхцөлд тусгайлан тооцоолсон, хэвийнхээс илүү том компонентууд шаарддаг. Эмнэлэг болон бусад чухал үйлчилгээнүүд нь NREL-ийн 2024 оны судалгаанд дурдсанаар цахилгааны салхин унаснаас үүсэх асуудлын бараг 98 хувийг зогсоодог хагас ланцтай системээс ихээхэн ашиг олдог. Ийм системүүд нь цахилгааны ачааллыг бодит цагт удирдан, нарны энерги болон цахилгааны нөөцийг автоматаар солих замаар урт хугацааны цахилгааны салхин унах үед ч гэсэн үйл ажиллагааг гладко явуулах боломжийг олгодог.

Фотоэлектрик системийн тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд энерги хадгалалтыг нэгтгэх

Лити-ион ба урсгалын баттерей: Хурдны хариу урвал, хадгалалтын багтаамжийг худалдааны ачааллын өгөгдөлтэй зохицуулах

Худалдааны барилгын савалтын шаардлагууд нь ямар үед юу болох, мөн юу болох ёстойг нарийвчлан тааруулах хэрэгтэй. Литий-ион батерейнууд маш хурдан, 100 миллисекундын дотор хариу үзүүлдэг тул ачааллын өндөр цагт гарч буй цахилгааны импульсыг зохицуулахад маш тохиромжтой. Гэсэн хэдий ч урсгалын батерейнууд өөрөөр ажилладаг. Тэдгээрийг хэмжээгээр нь томруулж, илүү урт хугацаагаар ажиллуулах боломжтой тул хэдэн цаг эсвэл хэдэн хоногийн турш цахилгааны гэмтэл гарч болох нөхцөл байдлуудад илүү тохиромжтой. Одоогоор олон сууц нь эдгээр технологийг хослуулж эхэлсэн. Хамгийн их хэрэгцээтэй үед литий-ион батерейнууд хурдан ажиллаж, урсгалын системүүд нь тогтмол дэвсгэр дэх цахилгааны шаардлагыг хангана. Жишээ нь, урсгалын батерейнууд нь өдөрт нарны самбаруудаас цуглуулсан илүүдэл энергийг шөнө ашиглах замаар үйлдвэрлэдэг. Харин литий-ион батерейнууд нь хэрэгцээгээрээ гэнэт нэмэгдэх үдшийн ачааллыг зохицуулдаг. Урсгалын системүүд нь ихэвчлэн аюулгүй байдалын хувьд ойролцоогоор арван цагийн цахилгааны нөөцийг өгдөг бол литий-ион батерейнууд нь орох, гарах үеийн үр дүнтэй ажиллагааны түвшин 90% орчим байдаг. Энэ хослол нь нарны энерги байхгүй үед ч үйл ажиллагааг гладкоор явуулахад тусалдаг бөгөөд анхны үнэтэй тоног төхөөрөмжид илүү их зардал гаргах шаардлагагүй.

Микросүлжээний хангамж: Хуваарилагдсан фотоэвтроны генератор болон савалт хэрхэн жинхэнэ цахилгааны сүлжээнээс хамааралгүй байдлыг хангаж байна

Хэрэв бид тархсан фото-гальваник үүсгэлтийг нутаг дэвсгэрийн энерги хадгалалттай хослуулбал гол сүлжээ унах үед асуудалгүй арлын горимд шилжих чадвартай, өөрөө засварладаг жижиг сүлжээ болон хувирдаг. Системүүд гэмтлийг бодитоор маш хурдан илрүүлж, тусгаарлах бөгөөд ихэвчлэн зөвхөн хэдхэн секундын дотор л хийдэг. Бусад бүх зүйл алдагдахад ч аврах гэрэлтүүлэг, шаардлагатай тоног төхөөрөмжийг ажиллуулахыг үргэлжлүүлдэг. Мөн эдгээр системүүд өдрийн явцад үүсэж буй нэмэлт цахилгааныг оройн цагт ашиглах зориулалтаар хадгалдаг тул өөрсдийн үйлдвэрлэсэн цахилгааны 95%-иас дээш хэрэглэдэг. Тогтмол шатахуун түгээх шаардлагатай уламжлалт дизелийн генераторуудтай харьцуулахад нарны гэрэл ба хадгалалтын шийдэл нь шатахуун түгээх асуудлыг бүрмөсөн арилгаж, мөн шатаах түлшний бохирдуулалт, чанга авиаг арилгадаг. Энэ нь зардал ба орчин үеийн нөлөөллийн хувьд илүү сайн байдлыг бий болгодог. Эмнэлгүүд ийм тогтолцооноос тус тус ашиг олдог бөгөөд томоохон өгөгдлийн төвүүд, үйлдвэрлэлийн газрууд мөн адил ашигтай. Ийм байгууллагуудын дундаж сүлжээний эрэлт нь ойролцоогоор 40%-иар буурдаг бөгөөд энэ нь чухал хэмжээний хэмнэлт юм. Үүнээс гадна тэдгээрийн үйл ажиллагаа гадны эх үүсвэрээс ирэх энергийн нийлүүлэлтийн таамаггүй өөрчлөлтөнд илүү бага мэдрэг болдог.

Ухаалаг үйлдэл: Фотовольтайк системийн тэсвэрт чадлыг хангахын тулд хиймэл оюунд суурилсан хяналт, урьдчилан сэргийлэх засварын үйлчилгээ

Фотовольтайк системийн ажиллагааны бууралтаас сэргийлэхийн тулд бодит цагийн үзүүлэлтүүдийг шинжилж, хэвийн бус үзэгдлийг илрүүлэх

Хяналтын системүүдийн талаар ярих үед, хиймэл оюун нь эдгээр бүх датчикуудын уншсан өгөгдлүүд болох энергийн түвшин, хүчдэлийн хэлбэлзэл, дулааны загвар, инвертерийн дохиог үйлчилгээний багийн хувьд ашигтай зүйл болгон хувилгадаг. Машин сургах технологи нь хэвийн ажиллагааны хязгаарыг тодорхойлж, зүйлс муудаж эхэлсэн үед илрүүлдэг - үүнд самалзасан жижигхэн трещины эхлэл, самбарууд дээрх тоос борооны хуримтлал, бүх мөчир нь хангалттай чадал үйлдвэрлэх ёстойгоос бага үйлдвэрлэж буй эсвэл хуучин програм хангамжтай ажиллаж буй инвертерийн гажиг зан араншин гэх мэт жижиг асуудлууд байж болно. Дулааны камерууд нь эсүүд бодитоор салж эхлэхээс хамаагүй өмнө л халуун цэгүүдийг илрүүлдэг. Ухаалаг алгоритмууд нь цахилгаан үйлдвэрлэлт болон системийн ашиглалтын хүртээмжид үзүүлэх нөлөөллийн түвшинг үндэслэн аль засвар үйлчилгээ чухал вийг тодорхойлдог. Жижиг асуудлууд бүх байгууламжийг хамарсан томоохон асуудал болохоос өмнө л автомжуулсан сэрээлтүүд идэвхижээд засварыг эхлүүлдэг. Энэ төрлийн ухаалаг хяналтыг ашигладаг системүүд нь ихэвчлэн төлөвлөгөөгүй зогсолтуудаас 35% бага ажигладаг, тоног төхөөрөмжийнхөө насны хугацааг уртасгадаг, тасралтгүй ажиллаж чаддаг. Цахилгааныг орлого олох зорилгоор ашигладаг бизнесийн хувьд энэ нь маш их ач холбогдолтой, учир нь цахилгаангүй байх бага хугацаа ч мянган долларын алдагдалд хүргэж болзошгүй.

Худалдааны хэмжээний фотохувиргичийн суурилуулалтын төрлүүд болон тэдгээрийн тогтвортой байдлын ач холбогдол

Цацраг, газар дээрх, машин бүрхэвч, BIPV: Фотохувиргичийн гарцын тогтвортой байдал, гэмтэлд тэсвэртэй байдал, засвар үйлчилгээний хангалттай байдлыг үнэлэх

Дөрвөн үндсэн худалдааны хэмжээний фотохувиргичийн (PV) суурилуулалтын төрөл — цацраг дээрх, газар дээрх, машин бүрхэвч, барилга интеграцчилсан фотохувиргич (BIPV) — тус бүр өөр өөр тогтвортой байдлын ач холбогдолтой. Гарц нь тогтмол байхад нөлөөлөх гол асуудлуудад дараахь зүйлс орно:

• Цацраг дээрх системүүд ашиглаагүй зайг хамгийн их ашиглах боломжийг олгох ч гэсэн гэрэл буцалт, цацрагийн саатал, барилгын хязгаарлалтуудтай тулгарч, гарцын тогтвортой байдлыг бууруулдаг.
• Газар дээрх массивууд цацрагийг хамгийн их шингээх, эгнээ хоорондын сүүдрээс сэргийлэх боломжийг олгохын зэрэгцээ модульчлагдсан өргөлтийг дэмждэг, гэмтлийг хялбархан тодорхойлох боломжийг бий болгодог.
• Солар машин сүлжээ машин бүрхэвч болон цахилгаан үйлдвэрлэлийн хос давхар үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд самнаас илүү сайн агаарын урсгал нь самны хөргөлтийг сайжруулж, гарцын тогтвортой байдлыг дэмждэг ч далайн шуурь, цас, газар хөдлөлтийн ачааллыг тэсвэрлэхийн тулд хангалттай бат бөх инженерийн шийдэл шаардлагатай.
• BIPV интеграц фотоцеллюларын (PV) функциональность ташилга, бүрхүүл, эсвэл шалтгааны гадаргуу дээр хөршлүүрт оруулж, үйлчилгээний хялбаршлын оронд эстетик ба зайг үр дүнтэй ашиглахыг урьдчилан тавьж, компонент солих нь ихэвчлэн архитектур элементүүдийн засварыг шаардаж, дундаж засварын хугацааг нэмэгдүүлд.

Доорх хүснэгт онцгой тогтвортойн хүчин зүйлсийг харьцуулж байна:

Газар сууриласан системүүд нь цөөн хаялт, тогтмол хөргөлт, хялбархан үйлчилгээний хандалттай байдлаараа фотооволтайк (photovoltaic) итгэл үнэмшилд дээр гарч ирдэг. BIPV суурилуулалт нь барилгын интеграц болон тогтвортой байдлыг эрэлхийлж, фотооволтайк стабильности цэвэршүүлэлтийг үйл ажиллагааны, санхүүгийн болон гоо зүйн шаардлагуудтай тохируулахын тулд тухайн газрын эрсдлийн үнэлгээг заавал хийх шаардлагатай болгодог.

Түгээмэл асуулт

Хоёр талын PV самбар ашиглах ямар давуу талтай вэ?

Хоёр талын самбарууд нарны гэрлийг урд болон арын талаас нь цуглуулдаг бөгөөд жилийн энергийн үйлдвэрлэлийг 5-15 хувиар нэмэгдүүлдэг. Мөн сүүдэрлэсэн ч гэсэн гарц нь илүү тогтвортой байдаг.

Гибрид фотожуухны системүүд хэрхэн цахилгааны тэсвэрт байдлыг сайжруулах вэ?

Гибрид системүүд нарны энергийг баатерейн савалттай хослуулдаг бөгөөд цахилгааны гэмтлээс үед чухал тоног төхөөрөмжүүд ажиллах боломжийг хангаж, үйлчилгээний гол үйлчилгээний найдвартай байдлыг хангана.

Фотожуухны системийн үйлчилгээний үед ИНТЕЛЛЕКТҮҮД ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ?

ИНТЕЛЛЕКТҮҮД нь хяналтын өгөгдлийг шинжилж, ажиллагааны алдааг илрүүлэх замаар бодит цагийн хяналт, урьдчилсан засварын үйлчилгээг дэмждэг тул хүлээгдээгүй зогсолтуудыг бууруулах, тоног төхөөрөмжийн амьдралын хугацааг уртасгах боломжийг олгодог.

Микросүлжээнүүд энерги даатгалыг хэрхэн дэмждэг вэ?

Фотожуухны үйлдвэрлэл, савалттай микросүлжээнүүд нь гол сүлжээнээс хамааралгүй өөрсдийнхөөрөө цахилгаан хангамжийг хангах боломжийг олгох бөгөөд ялангуяа цахилгааны гэмтэл үед илүү үр дүнтэй ажилладаг.

Аль худалдааны хэмжээний фотожуухны суурилуулалт хамгийн өндөр гарцын тогтвортой байдлыг санал болгодог вэ?

Газар суурилуулсан системүүд нь тохиромжтой налуу, чиглэл, бага сүүдрэл, хялбархан засварын хандалттай байдгаараа хамгийн өндөр гарцын тогтвортой байдлыг санал болгодог.