مصطلحات الطاقة الكهروضوئية الشائعة

Sep 26, 2024 ترك رسالة

 
مصطلحات الطاقة الكهروضوئية الشائعة

 

الطاقة الكهروضوئية، التأثير الكهروضوئي

الاسم الكامل هو التأثير الكهروضوئي، وهو الظاهرة التي يمتص فيها الجسم الفوتونات لتوليد القوة الدافعة الكهربائية. عندما يتعرض الجسم للضوء، تتغير حالة توزيع الشحنة في الجسم وتولد القوة الدافعة الكهربائية والتيار.

توليد الطاقة الكهروضوئية

إن توليد الطاقة الكهروضوئية هي تقنية تستخدم التأثير الكهروضوئي لواجهة أشباه الموصلات لتحويل طاقة الضوء إلى طاقة كهربائية مباشرة.

وحدة القياس

واط (W)، كيلووات (كيلوواط)، ميجاوات (MW)، جيجاوات (GW)، تيراواط (TW).

وحدة الطاقة الكهربائية

كيلو وات في الساعة (كيلو وات في الساعة)، أي أن 1 كيلو وات في الساعة من الطاقة الكهربائية هي 1 كيلو وات في الساعة.

 
 

العاكس

إنه أحد المعدات المهمة في نظام توليد الطاقة الكهروضوئية. وظيفته الرئيسية هي تحويل التيار المباشر الذي تولدها الخلايا الشمسية إلى تيار متناوب يلبي متطلبات جودة الطاقة لشبكة الطاقة. من خلال تحويل العاكس، يمكن تحويل التيار المباشر الذي تولدها الخلايا الشمسية إلى تيار متناوب، بحيث يمكن قبوله بواسطة شبكة الطاقة ونقله إلى شبكة الطاقة.

 
 
 

محول السلسلة

جهاز يقوم بتتبع ذروة الطاقة القصوى بشكل مستقل لمجموعات متعددة (عادةً 1-4 مجموعة) من سلاسل الخلايا الكهروضوئية ويدمجها في شبكة الطاقة المترددة من خلال تقنية العاكس. تتمثل سمة بنية العاكس هذه في أن طاقة كل وحدة تتبع ذروة الطاقة القصوى صغيرة نسبيًا، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص لأنظمة توليد الطاقة الموزعة وأنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية المركزية.

 
 
 

القدرة المركبة

يمكن توصيل الخلايا الشمسية على التوالي وتغليفها لتكوين مساحة كبيرة من وحدات الخلايا الشمسية. تشكل هذه الوحدات، مع مكونات أخرى مثل وحدات التحكم في الطاقة، جهازًا كاملاً لتوليد الطاقة الكهروضوئية. تسمى طاقة توليد الطاقة لمثل هذا الجهاز بالسعة المركبة، والتي تمثل أقصى خرج للطاقة يمكن للجهاز توليده.

 

 

نسبة مطابقة السعة
 

 

تشير نسبة مطابقة السعة إلى نسبة سعة مكونات محطة الطاقة الكهروضوئية إلى سعة العاكس، أي نسبة مطابقة السعة=سعة النظام الكهروضوئي المركبة/سعة النظام الكهروضوئي المقدرة. في تصميم وبناء محطات الطاقة الكهروضوئية، تعد نسبة مطابقة السعة معلمة مهمة تعكس درجة المطابقة بين مكونات النظام الكهروضوئي والعاكسات.

 

إن زيادة نسبة مطابقة السعة بشكل مناسب يمكن أن يحسن معدل استخدام المعدات الأخرى ضمن نطاق معين، ويخفف من تكلفة الاستثمار، ويقلل من تكلفة البناء وتكلفة توليد الطاقة، ويجعل الناتج أكثر سلاسة ويحسن من سهولة استخدام الشبكة. ومع ذلك، فإن نسبة مطابقة السعة المرتفعة جدًا يمكن أن تسبب أيضًا بعض المشكلات، مثل زيادة التيار الزائد عن الحد مما يؤدي إلى زيادة فقدان الخط وفقدان المكونات، وبالتالي تقليل كفاءة النظام. لذلك، عند اختيار نسبة الحجم، من الضروري النظر بشكل شامل في العوامل المختلفة وإجراء تصميمات واختيارات معقولة بناءً على الظروف الفعلية.

 

 

أي جي سي

الاسم الكامل هو التحكم التلقائي في التوليد، وهو نظام تحكم نشط في الطاقة. يستجيب لتعليمات التحكم عن بعد الصادرة عن المرسل ويحسن الحساب من خلال الاستراتيجية الشاملة لوحدة التحكم التلقائي في التوليد لجعل بيانات التشغيل تلبي متطلبات الإرسال والاتصال بالشبكة. يستخدم هذا النظام بشكل أساسي للتحكم في أنظمة الطاقة وتنظيمها للحفاظ على استقرار تردد النظام وطاقة خطوط الربط، مع ضمان التشغيل الآمن والاقتصادي للنظام.

 

أيه في سي

الاسم الكامل هو التحكم التلقائي في الجهد، وهو عبارة عن تقنية تنظيم الجهد التفاعلي. يستجيب بسرعة لتعليمات الإرسال استنادًا إلى منحنى جهد الشبكة، ويضبط تلقائيًا الطاقة التفاعلية وأجهزة التعويض التفاعلية واستراتيجيات التحكم الأخرى وأوقات الاستجابة لتحقيق أهداف تنظيم الجهد وتقليل خسائر الشبكة.

في نظام الطاقة، يعد توازن الطاقة التفاعلية أمرًا بالغ الأهمية لاستقرار الجهد وجودة الطاقة الكهربائية. يجمع AVC البيانات في الوقت الفعلي من شبكة الطاقة، بما في ذلك الجهد والطاقة التفاعلية وما إلى ذلك، ويضبط الطاقة التفاعلية تلقائيًا وفقًا لتعليمات الإرسال وحالة تشغيل النظام للحفاظ على استقرار الجهد وتحسين جودة الطاقة.

 

تكنولوجيا ركوب الجهد المنخفض لمحطة الطاقة الكهروضوئية

يعني ذلك أنه عندما يتقلب جهد نقطة توصيل شبكة محطة الطاقة الكهروضوئية بسبب فشل الشبكة أو اضطرابها، يمكن توصيل محطة الطاقة الكهروضوئية بالشبكة دون انقطاع ضمن نطاق معين، وبالتالي تجنب انقطاع الشبكة غير المخطط له الناجم عن فشل الشبكة أو اضطرابها وضمان التشغيل المستقر لنظام الطاقة.

 

متوسط ​​كفاءة التحويل

تعتبر كفاءة التحويل المتوسطة مؤشراً مهماً لقياس قدرة الخلايا الشمسية على تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية. وهي تمثل نسبة الطاقة الناتجة المثلى للخلية الشمسية إلى طاقة الإشعاع الشمسي المسقطة على سطحها. ويمكن لهذا المؤشر أن يعكس كفاءة وجودة الخلية الشمسية في عملية تحويل الطاقة.

 

متوسط ​​تكلفة الطاقة

متوسط ​​تكلفة الطاقة (ACE) هي طريقة تستخدم لتقييم الجدوى الاقتصادية لمشاريع الطاقة، وخاصة مشاريع الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح. يتم التقييم من خلال النظر في التكلفة وتوليد الطاقة أثناء دورة حياة المشروع، والتي يمكن أن تعكس بشكل أكثر دقة الفوائد الاقتصادية طويلة الأجل للمشروع.

يتم حساب متوسط ​​تكلفة الطاقة عن طريق قسمة القيمة الحالية للتكلفة خلال دورة حياة المشروع على القيمة الحالية لتوليد الطاقة خلال دورة الحياة. ويمكن استخدام هذا المؤشر لمقارنة الجدوى الاقتصادية لمشاريع الطاقة ذات الأحجام والأنواع المختلفة. وبشكل عام، كلما انخفض متوسط ​​تكلفة الطاقة، كلما كانت الجدوى الاقتصادية للمشروع أفضل.

 

سعر معياري للكهرباء على الشبكة

يشير إلى سعر الشراء (بما في ذلك الضريبة) لشركة شبكة الطاقة لتوليد الطاقة المتصلة بالشبكة من محطات الطاقة الكهروضوئية المركزية التي صاغتها لجنة التنمية والإصلاح الوطنية بناءً على عوامل مثل تكاليف الاستثمار وكفاءة توليد الطاقة والمنافسة في السوق لمشاريع توليد الطاقة المتجددة في مناطق وأنواع مختلفة.

 

تكافؤ الشبكة
 

 

تعني تكافؤ الشبكة أن توليد الطاقة الشمسية يمكن أن يحقق نفس فعالية التكلفة مثل الطاقة التقليدية سواء من جانب توليد الطاقة أو من جانب المستخدم، أي أن ربح توليد الطاقة الكهروضوئية يمكن ضمانه بشكل معقول، كما أن تكلفة شراء الكهرباء للمستخدم أقل من تكلفة توليد الطاقة الكهروضوئية. هذه واحدة من الطرق المهمة لتحقيق الطاقة المتجددة كمصدر رئيسي للطاقة.

 

إن التكافؤ في توليد الطاقة يعني أن توليد الطاقة الكهروضوئية يمكن أن يحقق أرباحًا معقولة حتى لو تم شراؤها بسعر الكهرباء المتصلة بالشبكة للطاقة التقليدية (بدون دعم). وهذا يتطلب التحسين المستمر والابتكار في معدات توليد الطاقة الكهروضوئية والتكنولوجيا والإدارة لتقليل تكلفة توليد الطاقة الكهروضوئية وتحسين اقتصاديتها وقدرتها التنافسية.

تعني التكافؤ بين المستخدمين أن تكلفة توليد الطاقة الكهروضوئية أقل من سعر بيع الكهرباء، مما يسمح للمستخدمين بشراء الكهرباء بسعر أقل. وهذا يتطلب استبدال وترقية الطاقة التقليدية من خلال التخطيط والجدولة المعقولة لتوليد الطاقة الكهروضوئية، فضلاً عن الإشراف والتنظيم الفعالين لسوق الكهرباء.

 

وفقًا لنوع المستخدم وتكلفة شراء الكهرباء، يمكن تقسيمها إلى تكافؤ بين المستخدمين الصناعيين والتجاريين والسكنيين. نظرًا لأن المستخدمين الصناعيين والتجاريين لديهم استهلاك كبير للكهرباء وأسعار كهرباء مرتفعة، فإن لديهم طلبًا وقبولًا كبيرًا لتوليد الطاقة الكهروضوئية. ومع ذلك، نظرًا لأن المستخدمين السكنيين لديهم استهلاك كهرباء صغير وأسعار كهرباء منخفضة، فإنهم بحاجة إلى تعزيز التوجيه والترويج من حيث دعم السياسات والدعاية والتثقيف.

 

ساعات استخدام معدات توليد الطاقة
 

 

إن ساعات استخدام معدات توليد الطاقة هي مؤشر مهم لقياس كفاءة تشغيل معدات توليد الطاقة في منطقة ما. فهي تشير إلى متوسط ​​ساعات تشغيل معدات توليد الطاقة في المنطقة في ظل ظروف التشغيل بكامل طاقتها خلال فترة زمنية معينة. بعبارة أخرى، إنها نسبة توليد الطاقة إلى القدرة المركبة، مما يعكس معدل استخدام المعدات.

افترض أن توليد الطاقة هو E والقدرة المركبة هي C. عندئذ تكون صيغة ساعات استخدام معدات توليد الطاقة هي: ساعات الاستخدام=E/C.

 

وفقًا لهذه الصيغة، يمكننا حساب ساعات استخدام معدات توليد الطاقة في أي فترة زمنية معينة.

وفقًا للصيغة: ساعات الاستخدام=E/C، بافتراض أن توليد الطاقة هو 10،000 ميغاواط ساعة والقدرة المركبة هي 5،000 ميغاواط، فإن ساعات الاستخدام هي: ساعتان.

 

 
 

ساعات الاستخدام السنوية

يشير إلى متوسط ​​وقت التشغيل الكامل لمجموعة المولدات في العام. وببساطة، تصف ساعات الاستخدام السنوية كفاءة معدات توليد الطاقة في العام.

بافتراض أن ساعات الاستخدام السنوية لمعدات توليد الطاقة هي H، يمكن فهم ساعات الاستخدام السنوية على أنها نسبة الوقت الذي تعمل فيه معدات توليد الطاقة بكامل حمولتها في 8760 ساعة في السنة. وبالتالي، يمكن تبسيط النموذج الرياضي إلى مشكلة تناسبية: H=ساعة من التشغيل بكامل حمولتها / 8760 ساعة.

 
 
 

الوصول إلى الخط المخصص

إنها طريقة لوصول مصادر الطاقة الموزعة إلى شبكة الطاقة. فهي توفر نقطة وصول مخصصة لمصادر الطاقة الموزعة لتحقيق اتصال موثوق به مع شبكة الطاقة. في نقطة الوصول هذه، يتم تكوين مصدر الطاقة الموزع كجهاز تحويل مخصص، مثل الوصول المباشر إلى محطة فرعية أو محطة تحويل أو حافلة غرفة التوزيع أو خزانة شبكة حلقية.

 
 
 

خط التجميع

خط التجميع هو جزء مهم من نظام توليد الطاقة الكهروضوئية. وهو مسؤول عن جمع الطاقة الناتجة عن كل سلسلة من مكونات الطاقة الكهروضوئية إلى العاكس، ثم إرسالها إلى ناقل توليد الطاقة من خلال خرج العاكس. الوظيفة الرئيسية لخط التجميع هي نقل الطاقة المستمرة والمترددة، لذا فإن طريقة وضعه تحتاج إلى مراعاة كفاءة النقل وسلامة الطاقة.

هناك العديد من الخيارات لوضع خط التجميع، بما في ذلك الدفن العلوي أو الدفن المباشر أو وضع الجسور. طرق التمديد المختلفة لها مزاياها وعيوبها، ويجب اختيارها وفقًا للظروف الفعلية. على سبيل المثال، التمديد العلوي مناسب للأماكن ذات التضاريس المسطحة والمفتوحة، لكنه يتطلب تكاليف تركيب وصيانة أعلى؛ الدفن المباشر مناسب للأماكن التي بها عدد أقل من خطوط الأنابيب تحت الأرض، ولكن يجب مراعاة تأثير البيئة تحت الأرض؛ وضع الجسور مناسب لعبور الأنهار والطرق والأماكن الأخرى، ولكن يجب مراعاة تحمل الجسر واستقراره.

 

 

صندوق التجميع
 

 

صندوق الجمع هو أحد المعدات المهمة في نظام توليد الطاقة الكهروضوئية، والذي يمكن تقسيمه إلى صندوق جمع DC وصندوق جمع AC.

الوظيفة الرئيسية لصندوق مجمع التيار المستمر هي ضمان الاتصال المنظم والتقارب بين الوحدات الكهروضوئية. إنه جسر بين الوحدات الكهروضوئية والعاكسات. في نظام توليد الطاقة الكهروضوئية، يكون تيار الخرج لكل وحدة كهروضوئية محدودًا، ويحتاج النظام بأكمله إلى إخراج تيار أعلى للعمل بشكل صحيح. لذلك، يجب توصيل وحدات كهروضوئية متعددة معًا لزيادة تيار الخرج. يتمثل دور صندوق مجمع التيار المستمر في جمع تيار الخرج لهذه الوحدات الكهروضوئية ونقله إلى العاكس.

 

الوظيفة الرئيسية لصندوق الجمع بين التيار المتردد هو تجميع تيار الخرج من عدة محولات وحماية المحول من الضرر الناتج عن جانب/حمل التيار المتردد المتصل بالشبكة. إنه جهاز حماية مهم في نهاية خرج المحول، والذي يمكنه منع المحول بشكل فعال من التلف بسبب التيار الزائد. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لصندوق الجمع بين التيار المتردد أيضًا أن يعمل كنقطة فصل خرج المحول لتحسين سلامة النظام وحماية سلامة موظفي التركيب والصيانة.

 

باختصار، يعد صندوق التجميع جزءًا لا غنى عنه في نظام توليد الطاقة الكهروضوئية. يمكنه جمع تيار الوحدات الكهروضوئية بشكل فعال، وحماية العاكس من التلف الناتج عن التيار الزائد، وتحسين سلامة واستقرار النظام.

 

ربط شبكات الجهد العالي والمتوسط ​​والمنخفض لمحطات الطاقة الكهروضوئية
 

 

يشير إلى عملية توصيل الطاقة الكهربائية الناتجة عن نظام توليد الطاقة الكهروضوئية بشبكة الطاقة. يمكن استخدام طرق توصيل الشبكة المختلفة وفقًا لمقاييس توليد الطاقة الكهروضوئية المختلفة ومتطلبات الشبكة.

 

بالنسبة للمستخدمين الصناعيين والتجاريين بشكل عام، عندما تكون طاقة نظام توليد الطاقة الكهروضوئية 400 كيلو وات أو أقل، يمكن استخدام اتصال الشبكة منخفض الجهد 380 فولت. هذه الطريقة مناسبة لمحطات الطاقة الكهروضوئية الصغيرة أو أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية الموزعة، ويمكن نقل الطاقة الكهربائية مباشرة إلى شبكة الطاقة منخفضة الجهد.

 

عندما تكون طاقة نظام توليد الطاقة الكهروضوئية بين 400 كيلو وات -2 ميجا وات، يمكن استخدام نقاط اتصال شبكة متعددة للاتصال بشبكة الجهد المنخفض وفقًا للظروف الفعلية. هذه الطريقة مناسبة لمحطات الطاقة الكهروضوئية متوسطة الحجم أو أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية الموزعة، ويمكن نقل الطاقة الكهربائية إلى شبكة الطاقة ذات الجهد المنخفض من خلال نقاط اتصال شبكة متعددة.

 

عندما تتجاوز طاقة نظام توليد الطاقة الكهروضوئية 2 ميجاوات، يلزم توصيل الشبكة بجهد 10 كيلو فولت. هذه الطريقة مناسبة لمحطات الطاقة الكهروضوئية الكبيرة أو أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية المركزية، ويمكن نقل الطاقة الكهربائية إلى شبكة الطاقة ذات الجهد العالي من خلال خطوط نقل 10 كيلو فولت.

 

عندما تتجاوز طاقة نظام توليد الطاقة الكهروضوئية 6 ميجاوات، يلزم توصيل الشبكة بجهد 35 كيلو فولت. هذه الطريقة مناسبة لمحطات الطاقة الكهروضوئية الضخمة أو أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية المركزية، ويمكنها نقل الكهرباء إلى شبكة الطاقة ذات الجهد العالي من خلال خطوط نقل 35 كيلو فولت.

 

يجب أن تشير طريقة توصيل الشبكة المحددة إلى متطلبات أو اقتراحات شركة شبكة الطاقة المحلية. قد يكون لدى المناطق المختلفة وشركات شبكة الطاقة لوائح ومتطلبات مختلفة. لذلك، عند توصيل محطات الطاقة الكهروضوئية بالشبكة، من الضروري فهم سياسات ولوائح شركة شبكة الطاقة المحلية بشكل كامل واختيار طريقة توصيل الشبكة المناسبة وفقًا للموقف الفعلي. في الوقت نفسه، من الضروري أيضًا مراعاة استقرار شبكة الطاقة وجودة الكهرباء وسلامتها وما إلى ذلك، لضمان إمكانية توصيل نظام توليد الطاقة الكهروضوئية بشبكة الطاقة بأمان وثبات.

 

كابلات التيار المتردد والتيار المستمر
 

 

كابلات التيار المتردد والتيار المستمر هي كابلات تستخدم لنقل الطاقة المترددة والتيار المستمر. وفقًا لبيئة الاستخدام والغرض منها، يمكن تقسيمها إلى كابلات التيار المتردد وكابلات التيار المستمر.

 

تُستخدم كابلات التيار المتردد بشكل أساسي لتوصيل مصادر الطاقة المترددة والمعدات الكهربائية، مثل المولدات والمحولات والمحركات وما إلى ذلك. ونظرًا لخصائص الطاقة المترددة، فإن التيار في كابلات التيار المتردد يتغير مع تغير الجهد، لذلك من الضروري استخدام كابلات يمكنها تحمل مثل هذه التغييرات. تشمل كابلات التيار المتردد المستخدمة بشكل شائع كابلات الطاقة والكابلات المعزولة العلوية وكابلات التحكم وما إلى ذلك.

 

تُستخدم كابلات التيار المستمر بشكل أساسي في أنظمة نقل وتوزيع التيار المستمر لنقل طاقة التيار المستمر. وبالمقارنة مع كابلات التيار المتردد، لا يتغير تيار كابلات التيار المستمر مع تغير الجهد، لذلك لا توجد حاجة للنظر في مشكلة تغير التيار التي تحتاج كابلات التيار المتردد إلى النظر فيها. تشمل كابلات التيار المستمر المستخدمة بشكل شائع كابلات التيار المستمر ذات الجهد العالي وكابلات التيار المستمر ذات الجهد المنخفض وكابلات الألواح الشمسية وما إلى ذلك.

 

عند اختيار كابلات التيار المتردد والتيار المستمر، يجب اختيار أنواع مختلفة من الكابلات وفقًا لبيئة الاستخدام الفعلية والغرض. وفي الوقت نفسه، يجب مراعاة عوامل مثل الجهد المقدر والتيار ومادة العزل وأداء الجهد المقاوم للكابل لضمان التشغيل الآمن والمستقر للكابل.

 

خلية شمسية أحادية البلورية
 

 

إنها خلية شمسية تعتمد على مواد السيليكون أحادي البلورة عالية الجودة وتكنولوجيا المعالجة. وعادة ما يتم تطويرها باستخدام تقنيات مثل نسيج السطح، وتثبيط الباعث، وتقسيم الشوائب لتحسين كفاءة واستقرار الخلايا الشمسية.

 

الخلايا الشمسية متعددة البلورات
 

 

نوع من الخلايا الشمسية المصنوعة من مادة السيليكون متعدد البلورات المخصصة للطاقة الشمسية، وعملية تصنيعها تشبه عملية تصنيع الخلايا الشمسية السيليكونية أحادية البلورة. وبالمقارنة بالخلايا الشمسية أحادية البلورة، فإن الخلايا الشمسية متعددة البلورات تتمتع بكفاءة تحويل ضوئية وتكاليف إنتاج أقل قليلاً.

إرسال التحقيق