اختيار نظام توليد الطاقة المتصل بالشبكة

بعد تنفيذ مشروع نظام توليد الطاقة المتصل بالشبكة، يبدأ الدخول في مرحلة التصميم والتنفيذ. إن تصميم نظام توليد الطاقة المتصل بالشبكة يضع متطلبات أعلى للتحكم في التكلفة. حاليًا، هناك طريقتان لتحديد تكلفة وكفاءة نظام توليد الطاقة المتصل بالشبكة. الأول هو خط إنتاج معياري فعال يستخدم مكونات عالية الطاقة لتقليل تكاليف الدعم والعمالة؛ هناك خيار آخر يتمثل في زيادة أسلاك الوحدات، وزيادة النسبة بين الوحدات والعاكسات، وزيادة إنتاج العاكس، وتقليل تكلفة العاكسات، وكابلات التيار المتردد، وخزائن التوزيع، ومحولات الرفع. ولكل من الخيارين مزاياه الخاصة، لكنها ليست مؤكدة وتحتاج إلى دراسة شاملة ومحسوبة بعناية وإيجاد نقطة توازن اقتصادي. توليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة، إذا كان نفس مكون الطاقة والظروف الأخرى متماثلة، يكون توليد الطاقة مشابهًا، ولكن إذا تم تثبيت نفس العدد من الوحدات في نفس المنطقة، باستخدام 250 واط غير فعال أو 3 واط فعال، فإن التكاليف الأولية للأقواس الأساسات والكابلات والعمالة وما إلى ذلك في النظام هي نفسها. ولذلك، فإن متوسط ​​استثمار الوحدة للوحدات الفعالة سيكون أقل من متوسط ​​الاستثمار الفردي للمكونات غير الفعالة. بالإضافة إلى التكاليف الأولية، يمكن للمكونات الفعالة أيضًا تقليل تكاليف الأراضي.

مع تحسين كفاءة البطارية، زادت بشكل كبير متطلبات جودة المواد والأداء ودقة المعدات والتكنولوجيا لتوليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة، مما سيؤدي حتما إلى زيادة تكاليف التصنيع. ولذلك، فإن تكلفة الوحدات عالية الكفاءة أعلى من تكلفة الوحدات التقليدية. من أجل توضيح تأثير تكنولوجيا الوحدات عالية الكفاءة على تكلفة الكهرباء لكل كيلووات ساعة، تم قياس حساسية اكتساب الطاقة وتغيرات تكلفة الوحدة إلى تكلفة كيلووات ساعة.

مبادئ نظام توليد الطاقة المتصل بالشبكة

إذا تم تشعيع الضوء على خلية شمسية، فسيتم امتصاصه في الطبقة البينية، ويمكن للفوتونات ذات الطاقة الكافية أن تثير الإلكترونات من الروابط التساهمية في السيليكون من النوع P والسيليكون من النوع N. قبل إعادة التركيب، سيتم فصل الإلكترونات والثقوب القريبة من السطح البيني عن طريق المجال الكهربائي للشحنة الفضائية، وستنتقل الإلكترونات إلى منطقة N المشحونة بشكل إيجابي، بينما ستنتقل الثقوب إلى منطقة P سالبة الشحنة.

من خلال فصل الشحنة لطبقة الواجهة، يتم إنشاء جهد خارجي قابل للقياس بين منطقتي P وN. في هذا الوقت، يمكن إضافة أقطاب كهربائية على جانبي رقاقة السيليكون وتوصيلها بجهاز الفولتميتر. بالنسبة للخلايا الشمسية السيليكونية البلورية، فإن جهد الدائرة المفتوحة النموذجي هو 0.5-0.6V. كلما زاد عدد أزواج فتحات الإلكترون التي يتم توليدها بواسطة الضوء في الطبقة البينية، كلما زاد التيار، وكلما زادت طاقة الضوء التي تمتصها الطبقة البينية، مما يؤدي إلى زيادة مساحة الطبقة البينية، أي البطارية، وكلما زاد التيار المتولد في الخلايا الشمسية.

هناك طريقتان لأنظمة توليد الطاقة المتصلة بالشبكة، إحداهما هي التحويل الحراري الضوئي والأخرى هي التحويل الكهروضوئي المباشر.