ለምን የፎቶቮልታይክ ሃይል ማመንጨት በታዳሽ ሃይል ማመንጫ ውስጥ ግንባር ቀደም ቦታ ሊይዝ የሚችለው?

ሸማቾች፣ ኢንዱስትሪዎች እና መንግስታት የታዳሽ ሃይል አጠቃቀምን ለመጨመር ሁሉም እርምጃዎችን እየወሰዱ ነው።ይህ የኃይል ማመንጫውን እና የማከፋፈያ ስርዓቱን ከተማከለ ማዕከል እና ንግግር አርክቴክቸር ወደ ግሪድ ላይ የተመሰረተ አካባቢያዊ የሃይል ማመንጫ እና ፍጆታ እና በስማርት ግሪድ ትስስር አማካኝነት የተረጋጋ አቅርቦት እና ፍላጎት እየገፋው ነው።

እንደ ዓለም አቀፍ ኢነርጂ ኤጀንሲ (አይኤኤ) የጥቅምት 2019 የነዳጅ ዘገባ፣በ 2024 የታዳሽ ኃይል ማመንጫ በ 50% ይጨምራል.

ይህ ማለት የአለም ታዳሽ ሃይል የማመንጨት አቅም በ1200GW ይጨምራል ይህ ማለት አሁን ካለው የዩናይትድ ስቴትስ የተጫነ አቅም ጋር እኩል ነው።ሪፖርቱ 60% የሚሆነው የታዳሽ ኃይል ማመንጫ መጨመር በፀሃይ የፎቶቮልቲክ መሳሪያዎች መልክ እንደሚሆን ይተነብያል.

ሪፖርቱ በተጨማሪም ሸማቾች, የንግድ ሕንፃዎች እና የኢንዱስትሪ ተቋማት በራሳቸው የኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጨት ሲጀምሩ, የተከፋፈሉ የፎቶቮልቲክ ኃይል ማመንጫ ስርዓቶችን አስፈላጊነት አጽንኦት ሰጥቷል.እ.ኤ.አ. በ 2024 የተሰራጨው የፎቶቫልታይክ ኃይል ማመንጫ ከ 500 GW በላይ እጥፍ በላይ እንደሚሆን ይተነብያል።ይህ ማለት ነው።የተከፋፈለው የፎቶቮልታይክ ኃይል ማመንጫ ከጠቅላላው የፀሃይ የፎቶቮልታይክ ኃይል ማመንጫ ዕድገት ግማሽ ያህሉን ይይዛል.

የፀሐይ ጥቅም

ለምንድነው የፀሐይ የፎቶቮልቲክ ኃይል ማመንጨት በታዳሽ የኃይል ማመንጫ እድገት ውስጥ እንዲህ ያለ መሪ ቦታ ይወስዳል?

አንድ ግልጽ ምክንያት ፀሐይ ለሁላችንም ስለምታበራ ጉልበቷ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል.ይህ የኃይል ማመንጫውን ከኃይል ፍጆታ ጋር ያቀራርባል እና ኃይሉን ወደ ፍርግርግ ነጥብ ያቀርባል, በተለይም የኃይል ማከፋፈያ ብክነትን ለመቀነስ ጠቃሚ ነው.

ሌላው ግልጽ ምክንያት ይህ ነውብዙ የፀሐይ ኃይል አለ.ምድር ከፀሐይ ምን ያህል ኃይል እንደምትቀበል በማስላት ረገድ ብዙ ስውር ልዩነቶች አሉ።ዋናው ደንብ በፀሃይ ቀን አማካይ የባህር ጠለል በካሬ ሜትር 1 ኪሎ ዋት ነው, ወይም እንደ የቀን / የምሽት ዑደት, የክስተቱ አንግል እና ወቅታዊ ሁኔታዎች ግምት ውስጥ ሲገቡ አማካይ በቀን በካሬ ሜትር ነው.ኤም 6 ኪ.ወ.

የፀሐይ ህዋሶች የፎቶን ዥረት ወደ ኤሌክትሪክ ሃይል ለመቀየር የፎቶ ኤሌክትሪክ ተፅእኖ ይጠቀማሉ።ፎቶኖች እንደ ዶፔድ ሲሊከን ባሉ ሴሚኮንዳክተር ቁሶች ይዋጣሉ፣ እና ኃይላቸው ኤሌክትሮኖችን ከሞለኪውላዊ ወይም ከአቶሚክ ምህዋራቸው ያስደስታቸዋል።እነዚህ ኤሌክትሮኖች እንደ ሙቀት መጠን ትርፍ ሃይልን በማሰራጨት ወደ ምህዋሩ ይመለሳሉ ወይም ወደ ኤሌክትሮጁ በመዛመት በኤሌክትሮል ላይ የሚፈጠረውን እምቅ ልዩነት ለማካካስ የአሁኑ አካል ይሆናሉ።

ልክ እንደ ሁሉም የኃይል መለዋወጥ ሂደቶች, ሁሉም የኃይል ግብዓቶች የፀሐይ ህዋሶች በተመረጡት የኤሌክትሪክ ኃይል አይወጡም.እንደ እውነቱ ከሆነ የ monocrystalline ሲሊኮን የፀሐይ ህዋሶች የኃይል ቆጣቢነት ከ 20% እስከ 25% ለብዙ አመታት እያንዣበበ ነው.ይሁን እንጂ የፀሃይ ፎቶቮልቲክስ እድል በጣም ትልቅ ከመሆኑ የተነሳ የምርምር ቡድኑ ከጊዜ ወደ ጊዜ እየጨመረ የሚሄደውን ውስብስብ አወቃቀሮችን እና ቁሳቁሶችን ለመጠቀም በ NREL በዚህ ሥዕል ላይ እንደሚታየው የሕዋስ ለውጥን ውጤታማነት ለማሻሻል እየሰራ ነው.

የሚታየውን ከፍተኛ የኃይል ቆጣቢነት ማሳካት ብዙ ጊዜ የተለያዩ ቁሳቁሶችን እና በጣም ውስብስብ እና ውድ የሆኑ የማምረቻ ቴክኒኮችን በመጠቀም ወጪ ነው።

ብዙ የሶላር የፎቶቮልታይክ መሳሪያዎች በተለያዩ የሲሊኮን ቅርጾች ወይም ሲሊኮን, ካድሚየም ቴልራይድ ወይም መዳብ ኢንዲየም ጋሊየም ሴሊኒየም ቀጭን ፊልሞች ላይ የተመሰረቱ ናቸው, ከ 20% እስከ 30% የመለወጥ ብቃት.ባትሪው በሞጁሉ ውስጥ ተሠርቷል, እና ጫኚው እነዚህን ሞጁሎች እንደ መሰረታዊ አሃድ በመጠቀም የፀሐይ ፎቶቮልቲክ የኃይል ማመንጫ ዘዴን ለመገንባት ሊጠቀም ይችላል.

የኢነርጂ ውጤታማነት ፈተና

የፎቶቮልታይክ ልወጣ ኪሎዋትን የፀሐይ ኃይል ክስተት በእያንዳንዱ ካሬ ሜትር የምድር ገጽ ላይ ወደ 200 እስከ 300 ዋ የኤሌክትሪክ ኃይል ይለውጣል።እርግጥ ነው, ይህ ተስማሚ ሁኔታዎች ውስጥ ነው.ነገር ግን የመቀየሪያው ውጤታማነት በሚከተሉት ምክንያቶች ሊቀንስ ይችላል-ዝናብ, በረዶ እና በባትሪው ላይ የተከማቸ አቧራ, የሴሚኮንዳክተር እቃዎች እርጅና ተጽእኖ እና እንደ ተክሎች እድገት ባሉ የአካባቢ ለውጦች ምክንያት ጥላ መጨመር. ወይም የአዳዲስ ሕንፃዎች ግንባታ.

ስለዚህ, እውነታው ምንም እንኳን የፀሐይ ኃይል ነፃ ቢሆንም, የፀሐይ ኃይልን በመጠቀም ጠቃሚ የኤሌክትሪክ ኃይልን ለማመንጨት እያንዳንዱን የመሰብሰብ, የማከማቻ እና የመጨረሻ ደረጃ ወደ ኤሌክትሪክ ኃይል በጥንቃቄ ማመቻቸትን ይጠይቃል.የኢነርጂ ውጤታማነትን ለማሻሻል ከሚያስፈልጉት ትላልቅ እድሎች አንዱ ንድፍ ነውኢንቮርተርየፀሐይ ድርድር (ወይም የባትሪ ማከማቻው) የዲሲ ውፅዓትን ወደ AC ጅረት የሚቀይረው በቀጥታ ጥቅም ላይ የሚውል ወይም በፍርግርግ በኩል ለማስተላለፍ ነው።

ኢንቫውተር ወደ AC ውፅዓት እንዲጠጋ ለማድረግ የዲሲ ግቤት አሁኑን ፖላሪቲ ይለውጣል።የመቀየሪያ ድግግሞሽ ከፍ ባለ መጠን የመቀየሪያው ውጤታማነት ከፍ ያለ ነው።አንድ ቀላል ማብሪያ የመቋቋም ጭነት ሊነዳ ​​የሚችል ካሬ የሞገድ ውጤት ማምረት ይችላል, ነገር ግን ከጉዳት ጋር የተጎዱ የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎችን በንጹህ ሳን ሞገድ ኤሲ ያበላሻል.ስለዚህ, ኢንቮርተር ንድፍ ሚዛናዊ ለማድረግ ቁልፍ ሆኗል.በሌላ በኩል,የኃይል ቆጣቢነትን, የአሠራር ቮልቴጅን እና የኃይል ማመንጫዎችን ለማሻሻል የመቀየሪያውን ድግግሞሽ መጨመር, በሌላ በኩል,የካሬውን ሞገድ ለማቀላጠፍ የሚያገለግሉ ረዳት ክፍሎችን ዋጋ ለመቀነስ.