Fotovoltaik Sistemle Elektrik Üretimi

Fotovoltaik sistem güneş ışınla kullanılabilir enerjiye çevirmektedir. Bu sistem güneş enerjisi sağlayan tertibatı içermektedir ve sistem bileşenlerini bir denge haline getirmektedir.

Fotovoltaik sistemde,  güneş panelleri güneş ışığını elektrik enerjisine çeviren ve sistemin ana elemanı olan ekipmandır. Fotovoltaik ilkeye dayalı olarak çalışan  güneş panellerinin üzerine ışık düştüğü zaman uçlarında elektrik gerilimi oluşur. Panelin verdiği elektrik enerjisinin kaynağı, yüzeyine gelen güneş enerjisidir. Fotovoltaik sistem,  elektrik üretmek için güneş radyasyonu kullanan temiz, yenilenebilir bir enerji kaynağıdır. Bazı malzemeler, ışık parçacıkları emebildiği ve elektronları serbest bırakarak bir elektrik akımı oluşturduğu fotoelektrik etkiye dayanmaktadır.Bu amaçla, monokristal veya  polikristal yarı iletken malzemelerden yapılabilen fotovoltaik hücre adı verilen bir yarı iletken cihaz kullanılır.

Monokristal silikondan yapılan hücreler tek bir saf silikon kristalinden elde edilir ve ortalama% 18 ile % 20 arasında maksimum verimlilik elde eder.

Polikristalin silikondan yapılanlar, birkaç kristalden bloklar halinde yapılır, bu nedenle daha ucuzdurlar ve % 16 ile% 17,5 arasında ortalama bir verime sahiptirler. Son olarak, amorf silikondan yapılanlar, daha düşük bir performansa (% 8 ile% 9 arasında ortalama verimlilik) ve aynı zamanda daha düşük bir fiyata yol açan düzensiz bir kristal ağa sahiptir.

Basitçe söylemek gerekirse, PV sistemleri diğer elektrik enerjisi üreten sistemler gibidir, sadece kullanılan ekipman geleneksel elektromekanik üretim sistemlerinde kullanılandan farklıdır. Bununla birlikte, diğer elektrik sistemleriyle çalışma ve arayüz oluşturma ilkeleri aynı kalır ve iyi oluşturulmuş bir elektrik kodları ve standartları bütünü tarafından yönlendirilir.

Bir PV dizisi güneş ışığına maruz kaldığında güç üretse de, dizi tarafından üretilen enerjiyi düzgün şekilde yönetmek, kontrol etmek, dönüştürmek, dağıtmak ve depolamak için bir dizi başka bileşen gerekir.                       

Güneş paneli modülleri uygulamaya bağlı olarak, akü, invertör, akü şarj cihazları ve çeşitli elektronik destek devreleri ile birlikte kullanılarak bir fotovoltaik sistem oluşturur. Bu sistemlerde yeterli sayıda güneş paneli modülü  enerji kaynağı olarak kullanılır. Güneşin yetersiz olduğu zamanlarda ya da özellikle gece süresince kullanılmak üzere genellikle sistemde akü bulundurulur. Güneş panelleri  gün boyunca elektrik enerjisi üreterek,  bunu aküde depolar ve yüke gerekli olan enerji aküden alınır. Akünün aşırı şarj ve deşarj olarak zarar görmesini engellemek için kullanılan şarj regülatörü ise akünün durumuna göre  ya güneş pillerinden gelen akımı ya da yükün çektiği akımı keser. Şebeke uyumlu alternatif akım elektriğinin gerekli olduğu uygulamalarda, sisteme bir invertör eklenerek akümülatördeki DC gerilim, AC’ ye dönüştürülür. Benzer şekilde, uygulamanın şekline göre çeşitli elektronik devreler sisteme entegre edilebilir. Şebeke bağlantılı güneş panel sistemleri yüksek güçte sistemler şeklinde olabileceği gibi daha çok görülen uygulaması binalarda küçük güçlü kullanım şeklindedir. Bu sistemlerde örneğin bir konutun elektrik gereksinimi karşılanırken, üretilen fazla enerji elektrik şebekesine satılabilir ve yeterli enerjinin üretilmediği durumlarda ise şebekeden enerji alınabilir. Böyle bir sistemde enerji depolaması yapmaya gerek yoktur, yalnızca üretilen DC elektriğin,  AC elektriğe çevrilmesi ve şebeke uyumlu olması yeterlidir.                                          

FOTOVOLTAİK SANTRAL TÜRLERİ

Fotovoltaik  santraller ikiye ayrılır :

  • Şebekeye bağlı olan santraller
  • Şebekeye bağlı olmayan santraller

Şebekeye bağlı olanlar :

  • Fotovoltaik enerji santralleri: Paneller tarafından üretilen tüm enerji elektrik şebekesine beslenir.
  • Öz tüketimli jeneratör: Üretilen elektriğin bir kısmı üretici tarafından tüketilir (örneğin bir konutta) ve geri kalanı şebekeye verilir. Buna ek olarak, üretici, ünite yeterli tedarik sağlamadığında taleplerini karşılamak için gereken enerjiyi şebekeden alır.

Şebekeye bağlı santrallerin üç temel öğesi vardır:

Güneş panelleri: Bunlar, güneş radyasyonunu yakalayan ve ışığı elektrik enerjisine dönüştüren silikon katmanları arasına monte edilmiş fotovoltaik hücre gruplarıdır.

İnvertörler: Güneş panellerin ürettiği doğru elektrik akımını tüketime uygun alternatif akıma dönüştürürler.

Transformatörler: İnvertörler tarafından alternatif akıma dönüştürülen düşük voltajlar , orta voltaja  yükseltmek için bir transformatör yani trafo kullanılır.

 

Şebekeye bağlı olmayan santraller :

Şebekeden bağımsız tesisler tek başına çalışır ve aydınlatma taleplerini karşılamak, telekomünikasyonları desteklemek ve sulama sistemlerinde pompaları çalıştırmak için genellikle uzak yerlerde,  yaylalarda  ve çiftliklerde bulunur. Bu üretim tesislerinin çalışabilmesi amacıyla güneş panelleri ve invertere ek olarak iki unsur daha ilave etmek gerekir:

Piller: Üretildiğinde kullanılmayan panellerin ürettiği enerjiyi depolamak için depolanan enerji daha sonra gerektiğinde kullanılabilir.

Denetleyiciler: Pilin aşırı şarj olmasını önlemek ve pilin verimsiz kullanımını önlemek için.

 

FOTOVOLTAİK SİSTEMİN AVANTAJLARI

Yenilenebilir, tükenmez ve kirletmeyen bir enerji türüdür enerji türüdür.Özellikle elektrik hatlarının bulunmadığı veya kurulumunun zor veya pahalı olduğu kırsal veya izole alanlar veya yılda uzun saatler güneş ışığı alan coğrafi alanlar için uygun bir sistemdir.

Modüler olduğundan, yerdeki büyük fotovoltaik tesislerden küçük çatı panellerine kadar değişen kurulumlarda kullanılabilir.

Çok güneşli günler dileriz.

Enerjim Güneş