Carson a dh’ fhaodadh gineadh cumhachd photovoltaic a bhith air thoiseach ann an gineadh cumhachd lùth ath-nuadhachail?

Tha luchd-cleachdaidh, gnìomhachasan agus riaghaltasan uile a’ gabhail ceumannan gus cleachdadh lùth ath-nuadhachail a mheudachadh.Tha seo a’ putadh an t-siostam gineadh is cuairteachaidh cumhachd bho ailtireachd meadhan-labhairt gu ionad gineadh is caitheamh cumhachd ionadail nas stèidhichte air cliath, agus solar is iarrtas seasmhach tro eadar-cheangal clèithe snasail.

A rèir aithisg connaidh Dàmhair 2019 aig a’ Bhuidheann Cumhachd Eadar-nàiseanta (IEA),ro 2024, thig àrdachadh 50% air gineadh cumhachd ath-nuadhachail.

Tha seo a’ ciallachadh gun àrdaich comas gineadh lùth ath-nuadhachail na cruinne le 1200GW, a tha co-ionann ri comas stàlaichte gnàthach nan Stàitean Aonaichte.Tha an aithisg a’ dèanamh a-mach gum bi 60% den àrdachadh ann an gineadh cumhachd ath-nuadhachail ann an cruth uidheamachd grèine photovoltaic.

Tha an aithisg cuideachd a’ cur cuideam air cho cudromach sa tha siostaman gineadh cumhachd photovoltaic sgaoilte, leis gu bheil luchd-cleachdaidh, togalaichean malairteach agus goireasan gnìomhachais a’ tòiseachadh a’ gineadh dealan leotha fhèin.Tha e an dùil ro 2024, gum bi gineadh cumhachd photovoltaic sgaoilte còrr is dùblachadh gu còrr air 500 GW.Tha seo a’ ciallachadh sinbidh gineadh cumhachd photovoltaic sgaoilte a’ dèanamh suas faisg air leth den fhàs iomlan ann an gineadh cumhachd photovoltaic grèine.

Buannachd grèine

Carson a tha gineadh cumhachd grèine photovoltaic a’ gabhail àite cho adhartach ann am fàs gineadh cumhachd lùth ath-nuadhachail?

Is e aon adhbhar follaiseach gu bheil a’ ghrian a’ deàrrsadh oirnn uile, agus mar sin tha a lùth air a chleachdadh gu farsaing.Bheir seo an gineadh cumhachd nas fhaisge air caitheamh cumhachd agus a’ lìbhrigeadh a’ chumhachd chun àite far a’ ghriod, a tha gu sònraichte feumail airson call cuairteachadh cumhachd a lughdachadh.

Is e adhbhar follaiseach eile sintha tòrr lùth na grèine ann.Tha mòran eadar-dhealachaidhean beaga ann a bhith a’ tomhas na tha de lùth a gheibh an talamh bhon ghrèin.Is e riaghailt òrdail gur e ìre cuibheasach na mara 1kW gach meatair ceàrnagach air latha grianach, no nuair a thathas a’ beachdachadh air factaran leithid cearcall latha / oidhche, ceàrn tachartais, agus seusanachd, tha a’ chuibheasachd gach meatair ceàrnagach gach latha.M 6kWh.

Bidh ceallan grèine a’ cleachdadh a’ bhuaidh photoelectric gus solas tachartais a thionndadh gu lùth dealain ann an cruth sruth de photons.Tha photons air an gabhail a-steach le stuthan leth-chonnsair leithid silicon doped, agus bidh an lùth aca a’ togail dealanan bho na orbitals moileciuil no atamach aca.Tha na dealanan sin an uairsin saor gus an còrr de lùth a sgaoileadh mar theas agus tilleadh chun orbit aige, no sgaoileadh chun an dealan agus a bhith nam pàirt den t-sruth gus an eadar-dhealachadh a dh’ fhaodadh a bhith aige air an dealan a chothromachadh.

Coltach ris a h-uile pròiseas tionndaidh lùtha, chan eil a h-uile cuir a-steach lùth gu ceallan grèine na thoradh anns an riochd as fheàrr le lùth dealain.Gu dearbh, tha èifeachdas lùtha ceallan grèine monocrystalline silicon air a bhith a 'dol eadar 20% agus 25% airson grunn bhliadhnaichean.Ach, tha an cothrom airson solar photovoltaics cho mòr is gu bheil an sgioba rannsachaidh air a bhith ag obair airson deicheadan gus structaran agus stuthan a tha a’ sìor fhàs iom-fhillte a chleachdadh gus èifeachdas tionndaidh cealla a leasachadh, mar a chithear san dealbh seo le NREL.

Mar as trice tha coileanadh èifeachdas lùtha nas àirde air a shealltainn an urra ri bhith a’ cleachdadh grunn stuthan eadar-dhealaichte agus dòighean saothrachaidh nas iom-fhillte agus nas daoire.

Tha mòran innealan grèine photovoltaic stèidhichte air diofar chruthan de silicon criostalach no filmichean tana de silicon, cadmium telluride no copar indium gallium selenide, le èifeachdas tionndaidh de 20% gu 30%.Tha am bataraidh air a thogail sa mhodal, agus faodaidh an stàlaichear na modalan sin a chleachdadh mar an aonad bunaiteach gus siostam gineadh cumhachd grèine photovoltaic a thogail.

Dùbhlan èifeachdas lùtha

Bidh tionndadh photovoltaic ag atharrachadh kilowatts de thachartas lùth grèine air gach meatair ceàrnagach de uachdar na talmhainn gu 200 gu 300 W de lùth dealain.Gu dearbh, tha seo ann an suidheachaidhean freagarrach.Ach, dh ’fhaodadh an èifeachdas tionndaidh a bhith air a lughdachadh air sgàth nan adhbharan a leanas: uisge, sneachda is duslach air a thasgadh air uachdar a’ bhataraidh, buaidh aois stuthan semiconductor, agus barrachd sgàil mar thoradh air atharrachaidhean àrainneachdail leithid fàs fàsmhorachd no togail thogalaichean ùra.

Mar sin, is e an fhìrinn, ged a tha lùth na grèine an-asgaidh, gu feum cleachdadh lùth na grèine gus lùth dealain feumail a ghineadh optimization faiceallach de gach ìre de chruinneachadh, stòradh, agus tionndadh deireannach gu lùth dealain.Is e dealbhadh an togalaich aon de na cothroman as motha airson èifeachdas lùtha a leasachadhinverter, a thionndaidheas toradh DC an t-sreath grèine (no an stòradh bataraidh aige) gu sruth AC airson a chleachdadh gu dìreach no a chuir tron ​​​​ghriod.

Bidh an inverter ag atharrachadh polarity an t-sruth cuir a-steach DC gus a dhèanamh faisg air toradh AC.Mar as àirde am tricead tionndaidh, is ann as àirde an èifeachdas tionndaidh.Faodaidh tionndadh sìmplidh toradh tonn ceàrnagach a thoirt gu buil a dh’ fhaodas luchd resistive a dhràibheadh, ach le harmonics, nì e cron air uidheamachd dealanach nas iom-fhillte le cumhachd bho sine wave AC fìor-ghlan.Mar sin, tha dealbhadh inverter air a thighinn gu bhith na phrìomh dhòigh air cothromachadh.Air aon làimh,ag àrdachadh tricead suidsidh gus èifeachdas lùtha, bholtadh obrachaidh agus gineadh cumhachd a leasachadh, Air an làimh eile,gus cosgais cho-phàirtean taice a chleachdadh gus an tonn ceàrnagach a dhèanamh rèidh.