Saulės elementai
5 (100%) 1 vote

Saulės elementai

Įvadas

Lietuvos teritorija apima 65 200 km2 plotą. Įvairiose Lietuvos vietovėse per metus į horizontalaus paviršiaus kvadratinį metrą patenka nuo 926 kWh/m2 metus (Biržai) iki 1042 kWh/m2 metus (Nida) saulės spindulinės energijos. Vidutiniškai Lietuvoje ši krintanti energija sudaro ~1000 kWh/m2 metus. Tuo būdu į Lietuvos teritoriją patenka 6,54.1013 kWh/metus. Lietuvoje yra ~150 km2 namų stogų, kurie gali buti panaudoti fotoelektros saulės jėgainėms įrengti. Į juos krinta 1,5.1011 kWh/metus saulės spindulinės energijos. Esant saulės elementų efektyvumui 15%, iš jėgainių, įrengtų ant stogų, galima gauti 2,25.1010 kWh/metus. Šiuo metu Lietuvos elektros energijos galingumai leidžia pagaminti 2,27.1010 kWh/metus. Taigi, įrengtos ant visų namų stogų fotoelektrinės saulės jėgainės turėtų galią lygią Lietuvos elektros jėgainių galiai. Krintanti į žemės paviršių saulės spindulinė energija kinta priklausomai nuo metų laikų, paros laiko ir meteorologinių sąlygų. Taip, energija krintanti lapkričio, gruodžio, sausio mėnesiais sudaro tik 10% energijos, krintančios gegužį, birželį, liepą. Naktį energija artima nuliui, stipriai apniūkusią dieną – sudaro tik kelis procentus nuo gierią dieną krintančios energijos. Fotoelektrinė saulės energija, kaip vienintelis nuolatinis energijos šaltinis gali būti panaudojama tik turint galimybę ją akumuliuoti, tokiu būdu perdengiant energijos nepakankamumą, sukeltą sezoninių, paros ir meteorologinių kitimų. Šiuo metu naudojami trys akumuliavimo būdai: elektros akumuliatoriuose, vandens akumuliaciniuose baseinuose, jungiantis prie valstybinio elektros tinklo per reversinius skaitiklius. Perspektyvus kompensacijos būdas – jungimas su vėjo jėgaine. Esama atvejų, kai akumuliacija nereikalinga (pvz., tiltų,..požeminių..įrengimų..katodinė..apsauga).

Šiuo metu Lietuvoje fotoelektrinių jėgainių nėra. Nepaisant to, kad fotoelektos potencialas nepalyginamai didesnis už kitų atsinaujinančių energijos rūšių potencialą kartu sudėjus, kad ji yra ekologiškiausia, jos plėtrą stabdo didžiausia instaliuoto vato kaina, kuri kol kas keletą kartų viršija įprastinės elektros energijos kainą. Šį rodiklį galima pagerinti dviem būdais: didinti saulės elementų efektyvumą, iš to paties ploto gaunant didesnį elektros energijos kiekį ir mažinant elemento kainą.

Saulės elektros jėgainės

SEJ – tai XXI a. elektros energijos gamybos įmonės. Čia nenaudojami nei šiluminiai, nei mechaniniai procesai. Jos struktūrą sudaro tik anergetinės elektronikos elementai.

Šioms jėgainėms nereikia kuro, todėl nesusidaro teršalų, jos nedaro žalos aplinkai, nekelia triukšmo, joms nereikia vandens.

Jėgainės ilgaamžės, kadangi neturi judančių dalių ir greitai susidėvinčių elementų.

Jėgainių konstrukcinė sandara modulinė, todėl gali būti greitai įrengiamos ir prireikus perkeliamos į kitą vietą.

Elektros gamyba gali būti visai automatizuota, veikimas kokybiškas ir patikimas, reikalinga minimali priežiūra.

Elektros energijos gamybos nebūtina koncentruoti vienoje specialiai parinktoje vietoje. Ji gali būti paskirstyta ir todėl mažiau paleidžiama. Negresia žalingi padariniai aplinkai, diversijų ar galimų kataklizmų atveju.

SEJ negali gaminti elektros energijos tamsiuoju paros metu, todėl joms būtina elektros kaupiklis. Mažos galios autonominėje SEJ – tai akumuliatorių baterijos.

Nedidelės ir vidutinės galios (1-100 kWp) SEJ struktūrinė schema parodyta paveiksle (Wp – pikinė galios reikšmė).

Energijos keitiklyje EK naudojama aukšto tarpinio dažnio 30 kHz grandis leidžia ne tik sumažinti jo masę, matmenis, bet ir įrengti stabilizuotos srovės aukšto dažnio sistemą apšvietimo ir švitinimo įrenginiams su dujinio išlydžio lempomis. Juos naudojant, galima smarkiai pagerinti optinio spinduliavimo energijos kokybę, sutaupyti eloktros energijos ir techninių išteklių. Pramoninio dažnio elektros grandinėje įrengta su kitomis sekos srovės harmonikų slopinimo filtras F ir elektros energijos skaitiktiai.



Nedidelės galios Saulės elektrinės struktūrinė schema: SEG – fotoelektrinių keitiklių modulių laukas, PĮ – nuolatinės srovės elektros energijos paskirstymo įrenginys, ĮR – įtampos reguliatorius, AB – akumuliatorių baterija, EK – energijos keitiklis puslaidininkinis invertorius, nuolatinės srovės energiją paverčiantis pramoninio dažnio trifazės sroves energija

SEJ struktūrinė schema palyginti su pateiktąja gali būti supaprastinta ar papildyta. Tai priklauso nuo galios ir techninių sąlygų.

FEK modulių pagrindiniai duomenys, apskaičiuoti plačios galių gamos SEJ parametrai pateikti (1 lent.)

Čia priimta, kad vieno FEK vardinė įtampa yra 16,2 V, vardinė srovė 2,5 A, galia 40 Wp (šiuos modulius gamina UAB „Saulės energija kartu su AB „Nuklonas“). Iš lentelės matyti, kad, sakysim, 10 kWp gailos SEJ reikia 200 SEM-40/12 tipo modulių, kurių bendras plotas 110 m2, t. y. 10×11 m. SEJ inventoriaus-ciktokonvertoriaus įėjimo įtampą 500 V ir srovę 22 A gauname, atitinkamai sujungę (nuosekliai ar lygiagrečiai) minėtus FEK modulius.

Dabar Saulės energetiką plėtoja daugelyje pasaulio šalių, todėl ateities perspektyvai įvertinti galima pasinaudoti jų patyrimu ir pagalba. Anglijoje sudaryta ir
realizuota programa, įvertinanti potencialią elektros energijos galią, kurią galima gauti, ant atitinkamų pastatų stogų ir sienų konstrukcijose įmontavus FEK modulius (2 lent). Tyrimai atlikti 1995-2020 metams, patvirtinti šios srities technologijų naujovių ir kainų dinamikos, bei rinkos prognozei. Šalies pastatai suskirstyti į 3 grupes: komercinius, pramoninius ir ūkinius-buitinius. Priimta, kad visa pagaminta energija bus naudojama namo reikmėms, o perteklius pateikiamas į energetikos sistemos elektros tinklą. Šioje lentelėje pateikti duomenys įvertina Saulės energijos galią GW, kuri gauta matuojant kasdien nuo 9°° iki 17°° valandos. Skaičiai būtų didesni, panaudojus visą šviesųjį paros laiką.

Šiuo metu Jūs matote 31% šio straipsnio.
Matomi 851 žodžiai iš 2753 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.