المصطلحات الشائعة في الصناعة الكهروضوئية

الاسم الكامل هو التأثير الكهروضوئي، وهي الظاهرة التي يولد فيها الجسم قوة دافعة كهربائية نتيجة لامتصاص الفوتونات. عندما يتعرض جسم ما للضوء، تتغير حالة توزيع الشحنة داخل الجسم، مما يؤدي إلى توليد قوة دافعة كهربائية وتيار.

تكنولوجيا توليد الطاقة التي تستخدم التأثير الكهروضوئي لتحويل الطاقة الشمسية مباشرة إلى طاقة كهربائية.

وات (W)، كيلووات (kW)، ميجاوات (MW)، جيجاوات (GW)، تيراواط (TW)

1 تيراواط=1000جيغاواط=1000000ميغاواط=1000000000كيلوواط=1000000000000واط.

كيلووات ساعة (كيلووات ساعة)، أي أن 1 كيلووات ساعة من الكهرباء يساوي 1 كيلووات ساعة.

أحد الأجهزة الرئيسية في نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية، وتتمثل وظيفتها في تحويل التيار المباشر الناتج عن الخلية الشمسية إلى تيار متردد يلبي متطلبات جودة الطاقة لشبكة الكهرباء.

يقوم عاكس السلسلة بإجراء تتبع منفصل لذروة الطاقة القصوى لعدة مجموعات (عادة 1-4 مجموعات) من السلاسل الكهروضوئية، ثم يقوم بتوصيلها بشبكة طاقة التيار المتردد بعد الانقلاب. يمكن أن يحتوي عاكس السلسلة على وحدات متعددة لتتبع ذروة الطاقة القصوى، مع طاقة صغيرة نسبيًا، تستخدم بشكل أساسي في أنظمة توليد الطاقة الموزعة وأنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية المركزية.

يمكن تعبئة الخلايا الشمسية وحمايتها على التوالي لتكوين مساحة كبيرة من وحدات الخلايا الشمسية، ثم دمجها مع وحدات التحكم في الطاقة والمكونات الأخرى لتشكيل جهاز توليد الطاقة الكهروضوئية. الطاقة المولدة بواسطة هذا الجهاز هي السعة المثبتة.

نسبة السعة المكونة لمحطة الطاقة الكهروضوئية إلى سعة العاكس (نسبة السعة=السعة المركبة للنظام الكهروضوئي / السعة المقدرة للنظام الكهروضوئي). يمكن أن تؤدي زيادة نسبة السعة بشكل صحيح ضمن نطاق معين إلى تحسين معدل استخدام المعدات الأخرى، وتخفيف تكلفة الاستثمار، وتقليل تكلفة البناء وتكلفة توليد الطاقة، وجعل الإخراج أكثر سلاسة وتحسين ملاءمة الشبكة.

يستجيب التحكم التلقائي في التوليد (AGC)، أي نظام التحكم النشط في الطاقة، لتعليمات الضبط عن بعد الصادرة عن الإرسال، ويحسن الحساب من خلال الإستراتيجية الإجمالية لوحدة AGC لجعل بيانات التشغيل تلبي متطلبات الإرسال والاتصال بالشبكة.

يستجيب التحكم التلقائي في الجهد (AVC)، أي تنظيم الجهد التفاعلي، بسرعة لتعليمات الإرسال وفقًا لمنحنى جهد الشبكة، ويقوم تلقائيًا بضبط الطاقة التفاعلية وجهاز التعويض التفاعلي واستراتيجيات التحكم الأخرى ووقت الاستجابة لتحقيق هدف تنظيم الجهد. وتقليل خسائر الشبكة.

ويعني ذلك أنه عندما يتقلب الجهد الكهربائي عند النقطة المتصلة بالشبكة لمحطة الطاقة الكهروضوئية بسبب فشل الشبكة أو اضطرابها، يمكن توصيل محطة الطاقة الكهروضوئية بالشبكة دون انقطاع ضمن نطاق معين.

مؤشر يقيس قدرة الخلايا الشمسية على تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية. نسبة الطاقة الناتجة المثلى للخلية الشمسية إلى قوة الإشعاع الشمسي الساقط على سطحها.

يتم اختصارها بالتكلفة لكل كيلووات/ساعة. تتم أولاً تسوية التكلفة وتوليد الطاقة في دورة حياة المشروع، ومن ثم يتم حساب تكلفة توليد الطاقة، أي القيمة الحالية للتكلفة في دورة الحياة/القيمة الحالية لتوليد الطاقة في دورة الحياة .

يتضمن معنيين: التكافؤ من جانب توليد الطاقة والتكافؤ من جانب المستخدم. يعني التكافؤ الجانبي لتوليد الطاقة أن توليد الطاقة الكهروضوئية يمكن أن يحقق أرباحًا معقولة حتى لو تم شراؤها وفقًا لسعر الطاقة المتصلة بالشبكة للطاقة التقليدية (بدون إعانات): التكافؤ من جانب المستخدم يعني أن تكلفة توليد الطاقة الكهروضوئية أقل من الطاقة سعر البيع. وفقًا لنوع المستخدم وتكلفة شراء الطاقة، يمكن تقسيمها إلى تكافؤ من جانب المستخدم الصناعي والتجاري والسكني.

تقوم اللجنة الوطنية للتنمية والإصلاح بصياغة سعر الشراء (شامل الضريبة) لشركة شبكة الطاقة لتوليد الطاقة المتصلة بالشبكة لمحطات الطاقة الكهروضوئية المركزية.

إن عدد ساعات التشغيل لمتوسط ​​قدرة معدات توليد الطاقة في منطقة ما في ظل ظروف التشغيل بالحمل الكامل في فترة زمنية معينة، أي نسبة توليد الطاقة إلى متوسط ​​القدرة المركبة، يعكس معدل استخدام معدات توليد الطاقة في المنطقة منطقة. الصيغة هي: ساعات الاستخدام=توليد الطاقة/السعة المثبتة.

متوسط ​​وقت تشغيل المولد بالحمولة الكاملة المحدد في سنة واحدة: نسبة ساعات استخدام معدات توليد الطاقة إلى 8760 ساعة في السنة، والمعروفة أيضًا باسم "معدل استخدام المعدات".

يتم تجهيز نقاط الوصول إلى الطاقة الموزعة بمجموعة مفاتيح مخصصة للطاقة الموزعة، مثل الوصول المباشر للطاقة الموزعة إلى المحطات الفرعية أو محطات التبديل أو قضبان التوصيل بغرفة التوزيع أو خزانات الشبكة الحلقية.

في نظام توليد الطاقة الكهروضوئية مع الانعكاس اللامركزي والاتصال بالشبكة المركزية، تجمع خطوط نقل التيار المستمر والتيار المتردد خرج الطاقة لكل سلسلة وحدة كهروضوئية إلى العاكس من خلال صندوق الموحد وتجميعها إلى شريط توليد الطاقة من خلال طرف خرج العاكس تسمى خطوط المجمع. يمكن إرسال خط التجميع عن طريق الدفن العلوي أو الدفن المباشر أو وضع الجسور.

يمكن تقسيمها إلى صندوق مجمع DC وصندوق مجمع AC. صندوق تجميع التيار المستمر هو جهاز أسلاك يضمن التوصيل المنظم ووظيفة التقارب للوحدات الكهروضوئية. يهدف صندوق تجميع التيار المتردد إلى الجمع بين تيار الإخراج لمحولات متعددة، مع حماية العاكس من الضرر الناتج عن الجانب/الحمل المتصل بشبكة التيار المتردد، كنقطة فصل لإخراج العاكس، مما يحسن سلامة النظام ويحمي سلامة التثبيت وموظفي الصيانة.

بشكل عام، يمكن توصيل 400 كيلو واط أو أقل بالشبكة بجهد منخفض يبلغ 380 فولت. بين 400 كيلووات و2 ميجاوات، يمكن استخدام نقاط اتصال متعددة بالشبكة لتوصيل الشبكة ذات الجهد المنخفض. إذا تجاوزت الطاقة 2 ميجاوات، يلزم توصيل الشبكة بجهد 10 كيلو فولت. إذا تجاوزت الطاقة 6 ميجاوات، يلزم الاتصال بشبكة 35 كيلو فولت (راجع متطلبات أو اقتراحات شركة شبكة الطاقة المحلية للحصول على التفاصيل).

ينقسم مصدر الطاقة إلى AC و DC، لذلك فهو مقسم إلى كابلات AC وكابلات DC. تُستخدم كابلات التيار المتردد لتوصيل كابلات طاقة التيار المتردد: تُستخدم كابلات التيار المستمر للكابلات في أنظمة نقل وتوزيع التيار المستمر.

استنادًا إلى مواد السيليكون أحادية البلورية عالية الجودة وتكنولوجيا المعالجة، يتم تطوير نوع من الخلايا الشمسية بشكل عام باستخدام تقنيات مثل تركيب السطح، وتخميل الباعث، وتطعيم التقسيم.

باستخدام مواد السيليكون متعدد البلورات من الدرجة الشمسية، فإن عملية التصنيع تشبه عملية تصنيع الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون أحادي البلورات. إن كفاءة التحويل الكهروضوئي الحالية وتكلفة الإنتاج أقل قليلاً من تلك الموجودة في الخلايا الشمسية أحادية البلورية.

الوحدات الخشبية عبارة عن وحدات تقنية متقدمة مصممة بتصميم متداخل ومعبأ بعد قطع الخلايا وربطها بالغراء الموصل. استبدال شريط اللحام بالتقنية التقليدية لزيادة مساحة توليد الطاقة الفعالة للخلايا.

وحدات يمكنها استخدام الضوء الساقط على الجانبين الأمامي والخلفي لتوليد الطاقة الضوئية. عادة، تكون الطاقة الخلفية للوحدات ثنائية الجانب أكثر من 60% من الطاقة الأمامية.

وحدات مصنوعة من خلايا ثنائية الوجه وزجاج على الوجهين.

تستخدم الأقواس ذات الوظائف الخاصة لتثبيت ودعم وإصلاح الوحدات الكهروضوئية في أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية، بما في ذلك أقواس التتبع والأقواس الثابتة.

معدات تقوم بضبط الزاوية المكانية لمستوى الوحدة الشمسية بالنسبة لأشعة الشمس الساقطة في الوقت الفعلي من خلال العمل المشترك للدوائر والبرامج الميكانيكية والكهربائية والإلكترونية لزيادة كمية ضوء الشمس المسقط على الوحدة وزيادة توليد الطاقة.

توهين طاقة الخرج للخلايا والوحدات بسبب الإضاءة طويلة المدى.

التدهور الناجم المحتمل، أي أن الجهد العالي طويل المدى للوحدة يتسبب في تسرب التيار بين الزجاج ومواد التعبئة والتغليف، وتتراكم كمية كبيرة من الشحنة على سطح الخلية، مما يؤدي إلى تدهور تأثير التخميل للخلية السطح ويجعل أداء الوحدة أقل من معيار التصميم.

تشير شروط الاختبار القياسية، المستخدمة بشكل رئيسي في المختبرات، إلى درجة الحرارة المحيطة البالغة 25 درجة، وجودة الهواء AM1.5، وسرعة الرياح=0 م/ث، 1000 وات/م².

درجة حرارة خلية التشغيل العادية، NOCT للوحدات العادية هي 45 درجة درجة ±2 درجة درجة. يشير إلى درجة الحرارة التي يتم الوصول إليها عندما تكون الوحدة الشمسية أو البطارية في حالة دائرة مفتوحة و (شدة ضوء سطح البطارية=800 واط/م، درجة الحرارة المحيطة=20 درجة درجة، سرعة الرياح=1 آنسة).

بناء الخلايا الكهروضوئية المتكاملة (تكامل المباني الكهروضوئية)، تتجسد المواد الكهروضوئية المستخدمة في المباني الكهروضوئية في شكل مواد بناء، وبالتالي فإن مواد البناء الكهروضوئية لا تتحمل وظيفة توليد الطاقة فحسب، بل تلعب أيضًا وظيفة بناء. يتم دمج الخلايا الشمسية مع مواد البناء ويتم تطبيقها مباشرة على أسطح المباني والجدران والمرفقات الأخرى.

المباني الكهروضوئية المرفقة (المباني الكهروضوئية المرفقة). يتم تعريفه على النقيض من BIPV. ويشير بشكل أساسي إلى أنظمة توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المثبتة على المباني القائمة، والمعروفة أيضًا باسم المباني الكهروضوئية الشمسية "المثبتة". وتتمثل الوظيفة الرئيسية لـ BAPV في توليد الكهرباء، مما لا يتعارض مع وظيفة المبنى ولا يؤدي إلى إتلاف أو إضعاف وظيفة المبنى الأصلي.

التخميل باعث وخلية الاتصال الخلفي. تمتلك خلايا PERC حصة سوقية تبلغ حوالي 90% وهي أكثر أنواع الخلايا انتشارًا في السوق الحالية.

خلية اتصال التخميل لأكسيد الأنفاق، وتكنولوجيا الخلايا من النوع N، وحد الكفاءة النظرية العالية، وعملية مشابهة لـ PECR.

تستخدم خلايا الوصلات غير المتجانسة ذات الطبقات غير المتبلورة مواد شبه موصلة مختلفة لتكوين الوصلات غير المتجانسة. فهي تتمتع بكفاءة نظرية عالية وخطوات معالجة قليلة، ولكنها تتطلب متطلبات عملية عالية للغاية.

خلايا الاتصال الخلفية المتداخلة.

يستخدم بشكل أساسي صفائف الخلايا الشمسية واسعة النطاق لتحويل الطاقة الشمسية مباشرة إلى تيار مباشر، ويتصل بشبكة الطاقة من خلال خزانات توزيع التيار المتردد، والمحولات التصاعدية والمفاتيح الكهربائية ذات الجهد العالي، وينقل الطاقة الكهروضوئية إلى شبكة الطاقة، وشبكة الطاقة بشكل موحد يخصص الطاقة للمستخدمين.

يشير إلى مشاريع توليد الطاقة الكهروضوئية الموجودة بالقرب من المستخدمين، حيث يتم استخدام الطاقة المولدة محليًا، ومتصلة بشبكة الطاقة عند مستوى جهد أقل من 35 كيلو فولت أو أقل، ولا يتجاوز إجمالي السعة المركبة لنقطة اتصال شبكة واحدة بشكل عام 6 ميجاوات.

يشير إلى التكامل العميق لتقنيات معلومات الجيل الجديد مثل 5G والإنترنت والبيانات الضخمة والذكاء الاصطناعي في تطبيق الخلايا الكهروضوئية، بحيث يمكن لمحطات الطاقة الكهروضوئية تعظيم قيمة أصحاب ومشغلي محطات الطاقة من خلال مساعدة التكنولوجيا الرقمية في جميع الجوانب من البناء إلى التشغيل.

يعد وضع النظام الكهروضوئي هذا هو الوضع الأكثر شيوعًا، وتعتمد أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية الموزعة بشكل عام هذا الوضع بشكل أساسي. يمكن للطاقة المولدة من النظام الكهروضوئي أن تلبي أولاً استخدام الحمل الخاص بها، ويمكن بيع الطاقة الزائدة إلى شبكة الطاقة لتجنب الهدر: إذا كانت الطاقة المولدة من النظام الكهروضوئي غير كافية لاستخدام الحمل، فسيتم استكمالها بالطاقة العرض من شبكة الكهرباء. في هذا الوضع، تقوم الشبكة بتثبيت عداد ذكي ثنائي الاتجاه لقياس توليد الطاقة لمحطة الطاقة الكهروضوئية واستهلاك الطاقة للمستخدم، وتدفع أو تجمع رسوم الكهرباء وفقًا للسياسات وأسعار الكهرباء المتفاوض عليها.

السمة البارزة للوضع المتصل بالشبكة للتوليد الذاتي والاستخدام الذاتي هي "متصل بالشبكة ولكن غير متصل بالشبكة". تقع نقطة الوصول لهذا الوضع في الطرف السفلي من عداد الشبكة، وهو الجانب الخاص من حدود الملكية الكاملة. يتم استخدام وضع النظام الكهروضوئي بشكل عام عندما يكون حمل الطاقة على جانب المستخدم كبيرًا ويكون حمل الطاقة مستمرًا. يكون المستخدم قادرًا تمامًا على استخدام الطاقة المولدة من محطة الطاقة الكهروضوئية دون التسبب في أي هدر.

هذا الوضع المتصل بالشبكة هو توصيل مخرج التيار المتردد للنظام الكهروضوئي مباشرةً بالجانب ذي الجهد المنخفض أو الجانب عالي الجهد من الشبكة، أي جانب الشبكة من حدود الملكية. وبهذه الطريقة، يتم بيع الطاقة المولدة بواسطة النظام مباشرة إلى الشبكة، وعادة ما يعتمد سعر البيع متوسط ​​سعر الطاقة المحلية المتصلة بالشبكة، بينما يظل سعر الطاقة للمستخدم دون تغيير، وهو ما يسمى "خطي الدخل و النفقات، كل يحسب حسابه الخاص". هذا النموذج لبيع الكهرباء مباشرة إلى الشبكة هو أيضًا الاتجاه السائد في التطبيقات الكهروضوئية؛ ونظرًا لأن نموذجها المالي بسيط وموثوق نسبيًا، فمن السهل أن يفضله المستثمرون.