مقدمة
ما هو توليد الطاقة الكهروضوئية؟ توليد الطاقة الكهروضوئية هو تقنية تستخدم التأثير الكهروضوئي عند واجهة أشباه الموصلات لتحويل الطاقة الضوئية مباشرةً إلى كهرباء. تُوصل الخلايا الشمسية على التوالي، ثم تُغلّف وتُحمّى لتكوين وحدات خلايا شمسية واسعة المساحة، تُشكّل، مع وحدات التحكم في الطاقة ومكونات أخرى، جهاز توليد طاقة كهروضوئية.
مبدأ توليد الطاقة الكهروضوئية
المبدأ الرئيسي لتوليد الطاقة الكهروضوئية هو التأثير الكهروضوئي لأشباه الموصلات. عندما يضيء فوتون على معدن، يمتص إلكترون في المعدن طاقته، وتكون طاقة الإلكترون الممتصة كبيرة بما يكفي للتغلب على قوة الجاذبية الداخلية للمعدن لبذل شغل، ثم ينطلق من سطح المعدن ويتحول إلى إلكترون ضوئي. تحتوي ذرات السيليكون على أربعة إلكترونات خارجية، فإذا اختلط السيليكون النقي بذرات تحتوي على خمسة إلكترونات خارجية، مثل ذرات الفوسفور، فإنه يصبح شبه موصل من النوع N.
إذا خُلط السيليكون النقي بذرات ذات ثلاثة إلكترونات خارجية، مثل ذرات البورون، فإنه يُكوّن شبه موصل من النوع P. عند دمج النوعين P وN معًا، يُشكّل سطح التلامس فرق جهد كهربائي، مُشكّلًا خلية شمسية. عندما يُسلّط ضوء الشمس على الوصلة P-N، تنتقل الفجوات من منطقة القطب P إلى منطقة القطب N، وتنتقل الإلكترونات من منطقة القطب N إلى منطقة القطب P، مُشكّلةً تيارًا كهربائيًا.
التأثير الكهروضوئي هو ظاهرة يُحدث فيها الضوء فرق جهد بين أجزاء مختلفة من شبه موصل غير متجانس أو رابطة شبه موصل مع معدن. وهو أولًا عملية تحويل الفوتونات (موجات الضوء) إلى إلكترونات، وطاقة الضوء إلى طاقة كهربائية؛ وثانيًا عملية تكوين الجهد.
عملية
يُصنع البولي سيليكون على شكل رقائق تُعالج بعد عملية صب السبائك وكسرها وتقطيعها. تُشكل الوصلة PN عن طريق التطعيم ونشر كميات ضئيلة من البورون والفوسفور على الرقاقة. ثم تُستخدم الطباعة بالشاشة الحريرية لطباعة عجينة الفضة المتطابقة بدقة على الرقاقة لتشكيل خط الشبكة. بعد التلبيد، يُصنع القطب الخلفي ويُطلى السطح بطبقة مضادة للانعكاس مع خط الشبكة، وتُصنع الخلية. تُرتب الخلايا وتُدمج في مجموعة خلايا تُشكل لوحة دوائر كهربائية كبيرة. عادةً ما تُحاط الوحدة بإطار من الألومنيوم، مغطى بالزجاج من الجهة الأمامية، وأقطاب كهربائية من الجهة الخلفية.
باستخدام مجموعة الخلايا والمعدات المساعدة الأخرى، يُمكن إنشاء نظام توليد طاقة. لتحويل التيار المستمر إلى تيار متردد، يلزم تركيب مُحوّل تيار. يُمكن تخزين الكهرباء المُولّدة في بطاريات أو تغذيتها بالشبكة العامة. تُشكّل مجموعة البطاريات حوالي 50% من تكلفة نظام توليد الطاقة، بينما تُشكّل تكاليف مُحوّل التيار، وتكاليف التركيب، والمكونات المساعدة الأخرى، والتكاليف الأخرى الأخرى 50%.
مزايا وعيوب توليد الطاقة الكهروضوئية
1. مزايا توليد الطاقة الكهروضوئية
بالمقارنة مع نظام توليد الطاقة الحرارية المستخدم بشكل شائع، فإن مزايا توليد الطاقة الكهروضوئية تنعكس بشكل رئيسي في.
① لا يوجد خطر النضوب.
② آمنة وموثوقة، لا ضوضاء، لا انبعاثات تلوث خارجية، نظيفة تماما (لا صحة عامة).
③ لا يوجد قيود على التوزيع الجغرافي للموارد، ويمكن استغلال ميزة بناء الأسطح؛ على سبيل المثال، المناطق التي لا تحتوي على كهرباء، والمناطق ذات التضاريس المعقدة.
④ يمكن توليد الطاقة وتوفيرها محليًا دون استهلاك الوقود وإنشاء خطوط النقل.
⑤ جودة عالية من الطاقة.
(6) القبول العاطفي من قبل المستخدمين.
⑦ فترة بناء قصيرة ووقت قصير يقضيه في الحصول على الطاقة.
2. عيوب توليد الطاقة الكهروضوئية
①كثافة توزيع طاقة الإشعاع صغيرة، أي أنها يجب أن تشغل مساحة ضخمة.
②الطاقة التي يتم الحصول عليها مرتبطة بظروف الطقس مثل الفصول الأربعة والليل والنهار والجو الغائم والمشمس.
③تكلفة توليد الطاقة مرتفعة مقارنة بتوليد الطاقة الحرارية.
④إن عملية تصنيع الألواح الكهروضوئية ليست صديقة للبيئة.
تصنيف نظام توليد الطاقة الكهروضوئية
1. توليد الطاقة الكهروضوئية المستقلة
يُطلق على توليد الطاقة الكهروضوئية المستقل أيضًا توليد الطاقة الكهروضوئية خارج الشبكة. يتكون هذا النظام بشكل أساسي من وحدة خلية شمسية، ووحدة تحكم، وبطارية، وإذا كان الغرض منه توفير الطاقة لأحمال التيار المتردد، فيجب تزويده أيضًا بعاكس تيار متردد. يمكن تشغيل محطات الطاقة الكهروضوئية المستقلة، بما في ذلك أنظمة إمداد الطاقة في المناطق النائية من القرى، وأنظمة الطاقة الشمسية المنزلية، وأنظمة إشارات الاتصالات، والحماية الكاثودية، ومصابيح الشوارع الشمسية، وأنواع أخرى من أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية التي تعمل بالبطاريات، بشكل مستقل.
2. توليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة
توليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة هو تحويل التيار المستمر الناتج عن الألواح الشمسية عبر عاكس الطاقة المتصل بالشبكة إلى طاقة تيار متردد تلبي احتياجات شبكة الكهرباء العامة، ثم تُوصل مباشرةً بالشبكة العامة. ويمكن تقسيمه إلى نظام توليد طاقة متصل بالشبكة مع بطارية ودون بطارية.
أنظمة توليد الطاقة المتصلة بالشبكة والمزودة ببطاريات قابلة للتوزيع، ويمكن توصيلها أو فصلها عنها حسب الحاجة، كما أنها تعمل كمصدر طاقة احتياطي للطوارئ في حال انقطاع التيار الكهربائي. غالبًا ما تُركّب أنظمة توليد الطاقة المتصلة بالشبكة والمزودة ببطاريات في المباني السكنية؛ أما أنظمة توليد الطاقة المتصلة بالشبكة بدون بطاريات، فلا توفر إمكانية التوزيع أو الطاقة الاحتياطية، وعادةً ما تُركّب في أنظمة أكبر.
توليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة هو عبارة عن محطات مركزية واسعة النطاق لتوليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة، وهي عمومًا محطات طاقة وطنية، وتتميز بنقل الطاقة المولدة مباشرةً إلى الشبكة، من خلال توزيع موحد لإمدادات الطاقة للمستخدمين. إلا أن هذا النوع من الاستثمار في محطات الطاقة، وطول فترة إنشائها، ومساحتها الشاسعة، لم يشهد تطورًا كبيرًا. وتُعدّ محطات الطاقة الكهروضوئية الصغيرة اللامركزية المتصلة بالشبكة، وخاصةً توليد الطاقة الكهروضوئية المدمجة في المباني، بفضل مزايا صغر حجم الاستثمار، وسرعة البناء، وصغر المساحة، والدعم السياسي القوي، الاتجاه السائد لتوليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة.
3. توليد الطاقة الكهروضوئية الموزعة
يشير نظام توليد الطاقة الكهروضوئية الموزعة، والمعروف أيضًا باسم توليد الطاقة اللامركزي أو إمداد الطاقة الموزع، إلى موقع المستخدم أو بالقرب من موقع تكوين استهلاك الكهرباء لنظام إمداد الطاقة الكهروضوئية الأصغر لتلبية احتياجات مستخدمين محددين، لدعم التشغيل الاقتصادي لشبكة التوزيع الحالية، أو كليهما لتلبية متطلبات هذين الجانبين.
تشمل المعدات الأساسية لنظام توليد الطاقة الكهروضوئية الموزعة وحدات كهروضوئية، ووحدات كهروضوئية مربعة، وصناديق تصريف تيار مستمر، وخزانات توزيع تيار مستمر، ومحولات كهربائية متصلة بالشبكة، وخزانات توزيع تيار متردد، ومعدات أخرى، بالإضافة إلى أجهزة مراقبة نظام إمداد الطاقة وأجهزة مراقبة البيئة. يعمل هذا النظام على تحويل الطاقة الشمسية الناتجة إلى طاقة كهربائية، في ظل الإشعاع الشمسي، وإرسالها إلى خزانة توزيع تيار مستمر عبر صندوق تصريف تيار مستمر، حيث يحولها العاكس المتصل بالشبكة إلى تيار متردد لتزويد أحمال المبنى، ويتم تنظيم فائض أو نقص الكهرباء عن طريق التوصيل بالشبكة.
إخلاء المسؤولية: يتم الحصول على المحتوى المتضمن من الإنترنت ومواقع WeChat العامة والقنوات العامة الأخرى ، ونبقى محايدين للآراء الواردة في النص لأغراض المعلومات والاتصالات فقط. تعود حقوق نشر المقالات المستنسخة إلى المؤلفين والمؤسسات الأصلية ، إذا كان هناك أي انتهاك ، فيرجى الاتصال بنا لحذفها.
Boland هي شركة جديدة للطاقة والطاقة تجمع بين الطاقة المائية وطاقة الرياح والطاقة الشمسية وبطاريات التخزين لتزويدك بحلول متكاملة عالية الجودة لطاقة الرياح والطاقة الشمسية وأنظمة التخزين. شريك Boland هو CRRC ، التي تم التعاقد معها لمشاريع السكك الحديدية عالية السرعة في الصين ، ولدينا سلسلة إمداد داخلية كاملة نسبيًا ، وشبكة خدمات ، وجودة وتقنية ممتازة للمنتج.
بولاند توفر محطة توليد الكهرباء EPC والاستثمار والاستحواذ في محطة توليد الكهرباء.
لا تتردد في الاتصال بنا إذا كنت بحاجة إلى أي دعم فني.
بريدي الإلكتروني: marketing@boland-hydroturbine.com
واشنطن: +8613923745989
