Uobičajeni fotonaponski pojmovi
Fotonapon, fotonaponski učinak
Puni naziv je fotonaponski efekt, što je pojava da objekt apsorbira fotone kako bi generirao elektromotornu silu. Kada je objekt izložen svjetlu, stanje distribucije naboja u objektu se mijenja i stvara elektromotornu silu i struju.
Fotonaponska proizvodnja električne energije
Fotonaponska proizvodnja električne energije je tehnologija koja koristi fotonaponski učinak poluvodičkog sučelja za izravnu pretvorbu svjetlosne energije u električnu energiju.
Mjerna jedinica
Watt (W), kilowat (kW), megawatt (MW), gigawatt (GW), terawatt (TW).
Jedinica električne energije
Kilovat-sat (kWh), odnosno 1 kWh električne energije je 1 kWh.
Inverter
To je jedna od važnih oprema u fotonaponskom sustavu proizvodnje električne energije. Njegova glavna funkcija je pretvaranje istosmjerne struje koju generiraju solarne ćelije u izmjeničnu struju koja zadovoljava zahtjeve električne mreže za kvalitetom električne energije. Kroz pretvorbu pretvarača, istosmjerna struja koju generira solarna ćelija može se pretvoriti u izmjeničnu struju, tako da je može prihvatiti električna mreža i prenijeti u električnu mrežu.
Pretvarač žica
Uređaj koji obavlja neovisno praćenje maksimalne vršne snage za više grupa (obično 1-4 grupa) fotonaponskih nizova i integrira ih u mrežu izmjenične struje putem inverterske tehnologije. Karakteristika ove strukture pretvarača je da je snaga svakog modula za praćenje maksimalne vršne snage relativno mala, što ga čini posebno prikladnim za distribuirane sustave za proizvodnju električne energije i centralizirane fotonaponske sustave za proizvodnju električne energije.
Instalirani kapacitet
Solarne ćelije mogu se spojiti u seriju i inkapsulirati kako bi se formirala velika površina modula solarnih ćelija. Ovi moduli, zajedno s drugim komponentama kao što su regulatori snage, čine kompletan fotonaponski uređaj za proizvodnju električne energije. Snaga proizvodnje električne energije takvog uređaja naziva se instalirani kapacitet, što predstavlja najveću izlaznu snagu koju uređaj može proizvesti.
Omjer usklađenosti kapaciteta
Omjer prilagodbe kapaciteta odnosi se na omjer kapaciteta komponente fotonaponske elektrane prema kapacitetu pretvarača, odnosno omjer prilagodbe kapaciteta=instalirani kapacitet fotonaponskog sustava/nazivni kapacitet fotonaponskog sustava. U projektiranju i izgradnji fotonaponskih elektrana, omjer usklađenosti kapaciteta važan je parametar koji odražava stupanj usklađenosti između fotonaponskih komponenti i pretvarača.
Odgovarajuće povećanje omjera usklađivanja kapaciteta može poboljšati stopu iskorištenja druge opreme unutar određenog raspona, smanjiti investicijske troškove, smanjiti troškove izgradnje i proizvodnje električne energije, te učiniti izlaz glatkijim i poboljšati jednostavnost mreže. Međutim, previsok omjer usklađivanja kapaciteta također može uzrokovati neke probleme, kao što je prekomjerna struja koja će povećati gubitak linije i gubitak komponenti, čime se smanjuje učinkovitost sustava. Stoga je pri odabiru omjera volumena potrebno sveobuhvatno razmotriti različite čimbenike i napraviti razumne dizajne i odabire na temelju stvarnih uvjeta.
AGC
Puni naziv je Automatic Generation Control, što je sustav kontrole aktivne snage. Odgovara na upute daljinskog upravljača koje izdaje dispečer i optimizira izračun kroz sveukupnu strategiju AGC modula kako bi radni podaci zadovoljili zahtjeve dispečerstva i povezanosti s mrežom. Ovaj sustav se uglavnom koristi za kontrolu i regulaciju elektroenergetskih sustava kako bi se održala stabilnost frekvencije sustava i napajanja vodova međusobnog povezivanja, uz osiguranje sigurnosti i ekonomičnosti rada sustava.
AVC
Puni naziv je Automatic Voltage Control, što je tehnologija regulacije reaktivnog napona. Brzo reagira na dispečerske upute na temelju krivulje mrežnog napona, automatski prilagođava jalovu snagu, uređaje za reaktivnu kompenzaciju i druge strategije upravljanja i vremena odziva kako bi se postigli ciljevi regulacije napona i smanjili gubici u mreži.
U elektroenergetskom sustavu ravnoteža jalove snage ključna je za stabilnost napona i kvalitetu električne energije. AVC prikuplja podatke u stvarnom vremenu iz elektroenergetske mreže, uključujući napon, jalovu snagu, itd., i automatski prilagođava jalovu snagu prema uputama dispečera i radnom statusu sustava kako bi se održala stabilnost napona i poboljšala kvaliteta električne energije.
Niskonaponska ride-through tehnologija fotonaponske elektrane
To znači da kada napon točke priključka na mrežu fotonaponske elektrane fluktuira zbog kvara na mreži ili poremećaja, fotonaponska elektrana može biti priključena na mrežu bez prekida unutar određenog raspona, čime se izbjegava neplanirano isključenje mreže uzrokovano kvarom ili poremećajem mreže i osiguranje stabilnog rada elektroenergetskog sustava.
Prosječna učinkovitost pretvorbe
Prosječna učinkovitost pretvorbe važan je pokazatelj za mjerenje sposobnosti solarnih ćelija da pretvaraju svjetlosnu energiju u električnu. Predstavlja omjer optimalne izlazne snage solarne ćelije i snage sunčevog zračenja projicirane na njezinu površinu. Ovaj pokazatelj može odražavati učinkovitost i kvalitetu solarne ćelije u procesu pretvorbe energije.
Prosječna cijena energije
Prosječna cijena energije (ACE) je metoda koja se koristi za procjenu ekonomske izvedivosti energetskih projekata, posebno za projekte obnovljive energije kao što su solarna energija i energija vjetra. Ocjenjuje se uzimajući u obzir troškove i proizvodnju električne energije tijekom životnog ciklusa projekta, što može točnije odražavati dugoročne ekonomske koristi projekta.
Prosječna cijena energije izračunava se dijeljenjem sadašnje vrijednosti troškova tijekom životnog ciklusa projekta sa sadašnjom vrijednošću proizvodnje električne energije tijekom životnog ciklusa. Ovaj se pokazatelj može koristiti za usporedbu ekonomske izvedivosti energetskih projekata različitih veličina i vrsta. Općenito govoreći, što je niža prosječna cijena energije, to je bolja ekonomska isplativost projekta.
Referentna cijena električne energije u mreži
odnosi se na nabavnu cijenu (s uključenim porezom) elektromrežnog poduzeća za mrežnu proizvodnju električne energije centraliziranih fotonaponskih elektrana koju je formuliralo Nacionalno povjerenstvo za razvoj i reformu na temelju čimbenika kao što su investicijski troškovi, učinkovitost proizvodnje električne energije i tržišno natjecanje obnovljivih izvora energije projekti proizvodnje energije u različitim regijama i vrstama.
Paritet mreže
Paritet mreže znači da proizvodnja solarne energije može postići istu isplativost kao tradicionalna energija i na strani proizvodnje električne energije i na strani korisnika, to jest, profit od fotonaponske proizvodnje energije može biti razumno zajamčen, a korisnikov trošak kupnje električne energije također je niža od cijene fotonaponske proizvodnje energije. Ovo je jedan od važnih načina za postizanje obnovljive energije kao glavnog izvora energije.
Paritet na strani proizvodnje električne energije znači da proizvodnja fotonaponske energije može ostvariti razumnu dobit čak i ako se kupuje po cijeni električne energije priključene na mrežu kao tradicionalna energija (bez subvencija). To zahtijeva stalna poboljšanja i inovacije u fotonaponskoj opremi za proizvodnju energije, tehnologiji i upravljanju kako bi se smanjili troškovi fotonaponske proizvodnje energije i poboljšala njezina ekonomičnost i konkurentnost.
Paritet na strani korisnika znači da je trošak fotonaponske proizvodnje energije niži od prodajne cijene električne energije, što korisnicima omogućuje kupnju električne energije po nižoj cijeni. To zahtijeva zamjenu i nadogradnju tradicionalne energije putem razumnog planiranja i rasporeda proizvodnje fotonaponske energije, kao i učinkovit nadzor i regulaciju tržišta električne energije.
Prema vrsti korisnika i njihovim troškovima nabave električne energije, može se podijeliti na industrijske i komercijalne te stambene paritete na strani korisnika. Budući da industrijski i komercijalni korisnici imaju veliku potrošnju električne energije i visoke cijene električne energije, oni imaju veliku potražnju i prihvaćanje fotonaponske proizvodnje energije. Međutim, budući da stambeni korisnici imaju malu potrošnju električne energije i niske cijene električne energije, oni moraju ojačati usmjeravanje i promociju u smislu potpore politikama, promidžbe i obrazovanja.
Sati korištenja opreme za proizvodnju električne energije
Sati korištenja opreme za proizvodnju električne energije važan su pokazatelj za mjerenje radne učinkovitosti opreme za proizvodnju električne energije u regiji. Označava prosječne radne sate opreme za proizvodnju električne energije u regiji pod radnim uvjetima punog opterećenja tijekom određenog vremenskog razdoblja. Drugim riječima, to je omjer proizvodnje električne energije i instaliranog kapaciteta, koji odražava stopu iskorištenja opreme.
Pretpostavimo da je proizvodnja električne energije E, a instalirani kapacitet C. Tada je formula za sate iskorištenja opreme za proizvodnju električne energije: sati iskorištenja=E/C.
Prema ovoj formuli možemo izračunati sate korištenja opreme za proizvodnju električne energije u bilo kojem razdoblju.
Prema formuli: sati korištenja=E/C, uz pretpostavku da je proizvodnja električne energije 10,000 megavat-sati i instalirani kapacitet 5,000 megavata, sati korištenja su : 2 sata.
Godišnje vrijeme korištenja
Označava prosječno vrijeme rada generatora pod punim opterećenjem u godini. Jednostavno rečeno, godišnji sati korištenja opisuju učinkovitost opreme za proizvodnju električne energije u godini.
Pod pretpostavkom da je godišnji sati korištenja opreme za proizvodnju električne energije H, godišnji sati korištenja mogu se shvatiti kao udio vremena u kojem oprema za proizvodnju električne energije radi pod punim opterećenjem u 8760 sati godišnje. Stoga se matematički model može pojednostaviti na proporcionalni problem: H=sati rada pri punom opterećenju / 8760 sati.
Pristup namjenskoj liniji
To je način za pristup distribuiranih izvora energije električnoj mreži. Omogućuje namjensku pristupnu točku za distribuirane izvore energije za postizanje pouzdane veze s električnom mrežom. Na ovoj pristupnoj točki, distribuirani izvor napajanja je konfiguriran kao namjenski rasklopni uređaj, kao što je izravan pristup trafostanici, rasklopnoj stanici, distribucijskoj sabirnici ili prstenastom mrežnom ormaru.
Kolektorska linija
Kolektorski vod je važan dio fotonaponskog sustava za proizvodnju električne energije. Odgovoran je za prikupljanje izlazne snage svakog niza fotonaponskih komponenti u pretvarač, a zatim ga šalje u sabirnicu za proizvodnju električne energije kroz izlaz pretvarača. Glavna funkcija kolektorskog voda je prijenos istosmjerne i izmjenične struje, tako da način polaganja mora uzeti u obzir učinkovitost prijenosa i sigurnost napajanja.
Postoji mnogo opcija za polaganje kolektorskog voda, uključujući nadzemno, izravno ukopavanje ili polaganje mosta. Različiti načini polaganja imaju svoje prednosti i nedostatke i potrebno ih je odabrati prema stvarnim uvjetima. Na primjer, polaganje iznad glave je prikladno za mjesta s ravnim i otvorenim terenima, ali zahtijeva veće troškove instalacije i održavanja; izravno ukopavanje prikladno je za mjesta s manje podzemnih cjevovoda, ali treba uzeti u obzir utjecaj podzemnog okoliša; polaganje mosta je pogodno za prijelaz preko rijeka, cesta i drugih mjesta, ali treba uzeti u obzir nosivost i stabilnost mosta.
Kutija za kombiniranje
Kombinatorska kutija jedna je od važnih uređaja u fotonaponskom sustavu za proizvodnju električne energije, koja se može podijeliti na istosmjernu kombiniranu kutiju i izmjeničnu kombiniranu kutiju.
Glavna funkcija DC kombinirane kutije je osigurati urednu vezu i konvergenciju fotonaponskih modula. To je most između fotonaponskih modula i pretvarača. U fotonaponskom sustavu za proizvodnju električne energije, izlazna struja svakog fotonaponskog modula je ograničena, a cijeli sustav mora emitirati veću struju da bi ispravno radio. Stoga je potrebno spojiti više fotonaponskih modula kako bi se povećala izlazna struja. Uloga DC kombinirane kutije je prikupljanje izlazne struje ovih fotonaponskih modula i njezin prijenos na pretvarač.
Glavna funkcija AC kombinirane kutije je konvergirati izlaznu struju višestrukih pretvarača i zaštititi pretvarač od oštećenja sa strane/opterećenja spojene na AC mrežu. To je važan zaštitni uređaj na izlaznom kraju pretvarača, koji može učinkovito spriječiti oštećenje pretvarača prekostrujom. Osim toga, kombinirana kutija za izmjeničnu struju također može poslužiti kao izlazna točka za isključivanje pretvarača kako bi se poboljšala sigurnost sustava i zaštitila sigurnost osoblja za instalaciju i održavanje.
Ukratko, kombinirana kutija neizostavan je dio fotonaponskog sustava za proizvodnju električne energije. Može učinkovito prikupiti struju fotonaponskih modula, zaštititi pretvarač od prekomjerne struje i poboljšati sigurnost i stabilnost sustava.
Mrežno povezivanje fotonaponskih elektrana visokog, srednjeg i niskog napona
Odnosi se na proces povezivanja izlazne električne energije fotonaponskog sustava za proizvodnju električne energije s električnom mrežom. Različite metode spajanja na mrežu mogu se koristiti u skladu s različitim skalama fotonaponske proizvodnje energije i zahtjevima mreže.
Za opće industrijske i komercijalne korisnike, kada je snaga fotonaponskog sustava za proizvodnju električne energije 400 kW ili manje, može se koristiti niskonaponski mrežni priključak od 380 V. Ova metoda je prikladna za male fotonaponske elektrane ili distribuirane fotonaponske sustave za proizvodnju električne energije, a električna energija se može izravno prenositi u niskonaponsku električnu mrežu.
Kada je snaga fotonaponskog sustava za proizvodnju električne energije između 400kW-2MW, više priključnih točaka na mrežu može se koristiti za niskonaponsku mrežu u skladu sa stvarnim uvjetima. Ova metoda je prikladna za fotonaponske elektrane srednje veličine ili distribuirane fotonaponske sustave za proizvodnju električne energije, a električna energija se može prenositi u niskonaponsku elektroenergetsku mrežu preko više mrežnih priključnih točaka.
Kada snaga fotonaponskog sustava za proizvodnju električne energije prelazi 2 MW, potreban je priključak na mrežu od 10 kV. Ova metoda je prikladna za velike fotonaponske elektrane ili centralizirane fotonaponske sustave za proizvodnju električne energije, a električna energija se može prenositi u visokonaponsku električnu mrežu preko 10kV dalekovoda.
Kada snaga fotonaponskog sustava za proizvodnju električne energije prelazi 6 MW, potreban je priključak na mrežu od 35 kV. Ova je metoda prikladna za ultra-velike fotonaponske elektrane ili centralizirane fotonaponske sustave za proizvodnju električne energije, a može prenositi električnu energiju u visokonaponsku elektroenergetsku mrežu preko dalekovoda od 35 kV.
Specifična metoda priključka na mrežu mora se odnositi na zahtjeve ili prijedloge lokalne elektroenergetske tvrtke. Različite regije i elektroenergetska poduzeća mogu imati različite propise i zahtjeve. Stoga je prilikom spajanja fotonaponskih elektrana na mrežu potrebno u potpunosti razumjeti politike i propise lokalne elektromrežne tvrtke i odabrati odgovarajući način priključenja na mrežu u skladu sa stvarnom situacijom. Istodobno, također je potrebno uzeti u obzir stabilnost elektroenergetske mreže, kvalitetu i sigurnost električne energije itd., kako bi se osiguralo da se fotonaponski sustav za proizvodnju električne energije može sigurno i stabilno spojiti na elektroenergetsku mrežu.
AC i DC kabeli
AC i DC kabeli su kabeli koji se koriste za prijenos AC i DC struje. Prema okolini i namjeni u kojoj se koriste, mogu se podijeliti na AC kabele i DC kabele.
Kabeli za izmjeničnu struju se uglavnom koriste za spajanje izvora izmjenične struje i električne opreme, kao što su generatori, transformatori, motori itd. Zbog karakteristika izmjenične struje, struja u izmjeničnim kabelima mijenjat će se s promjenom napona, pa je potrebno koristite kabele koji mogu podnijeti takve promjene. Uobičajeno korišteni AC kabeli uključuju strujne kabele, nadzemne izolirane kabele, upravljačke kabele itd.
Istosmjerni kabeli se uglavnom koriste u istosmjernim prijenosnim i distribucijskim sustavima za prijenos istosmjerne energije. U usporedbi s AC kabelima, struja DC kabela ne mijenja se s promjenom napona, tako da nema potrebe razmatrati problem promjene struje koji AC kabeli trebaju uzeti u obzir. Često korišteni DC kabeli uključuju visokonaponske DC kabele, niskonaponske DC kabele, kabele solarnih panela itd.
Pri odabiru AC i DC kabela potrebno je odabrati različite vrste kabela u skladu s okolinom i svrhom stvarne uporabe. U isto vrijeme treba uzeti u obzir čimbenike kao što su nazivni napon, struja, izolacijski materijal i performanse podnosivog napona kabela kako bi se osigurao siguran i stabilan rad kabela.
Monokristalna solarna ćelija
To je solarna ćelija koja se temelji na visokokvalitetnim monokristalnim silicijskim materijalima i tehnologiji obrade. Obično se razvija korištenjem tehnologija kao što su površinsko teksturiranje, emiterska pasivizacija i particijski doping za poboljšanje učinkovitosti i stabilnosti solarnih ćelija.
Polikristalne solarne ćelije
Vrsta solarne ćelije izrađene od polikristalnog silicijevog materijala solarne kvalitete, čiji je proizvodni proces sličan onom monokristalnih silicijskih solarnih ćelija. U usporedbi s monokristalnim solarnim ćelijama, polikristalne solarne ćelije imaju nešto nižu učinkovitost fotoelektrične pretvorbe i troškove proizvodnje.