Хөвөгч нарны эрчим хүч: ашиг тус, үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг, тулгамдсан асуудлууд

Хөвөгч нарны эрчим хүчний цахилгааны зарчим нь газарт суурилуулсан болон дээврийн системтэй төстэй юм. Өвөрмөц онцлог нь зөөврийн хөвөгч бүтэцтэй бөгөөд их хэмжээний цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх зорилгоор дутуу ашиглагдаагүй усан санд суурилуулж болно. Энэ нийтлэлд хөвөгч нарны давуу болон сул талуудыг бусад хэрэгтэй мэдээллийн хамт авч үзэх болно.

Хөвөгч нар гэж юу вэ?

Хөвөгч нарны гэрэл буюу хөвөгч фотоволтайк (FPV) систем нь усны гадаргуу дээр байрлуулсан нарны хавтангийн массивыг хэлдэг. Нарны хавтангуудыг хөвөгч тавцан дээр найдвартай суурилуулсан бөгөөд энэ нь бага зэрэг ганхаж болох боловч системийн тогтвортой эрчим хүч үйлдвэрлэхэд нөлөөлөхгүй. Ихэвчлэн хөвөгч нарны системийг цөөрөм, нуур, усан сан дээр суурилуулдаг, учир нь эдгээр байршил нь задгай далайтай харьцуулахад салхи багатай байдаг.

Хөвөгч нар нь далайн болон сэргээгдэх эрчим хүчний технологийг хослуулсан байгаль орчинд ээлтэй эрчим хүч үйлдвэрлэх арга юм. Эдгээр хөвөгч массивуудаас үүссэн цахилгаан эрчим хүчийг усан доорхи кабелиар дамжуулан тусгай зориулалтын цахилгаан дамжуулах цамхаг руу дамжуулдаг.

Хөвөгч нарны аймгийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Газар дээр суурилуулсан эсвэл дээврийн системд ашигладагтай адил эдгээр хавтан нь нарны гэрлийг барьж, цахилгаан болгон хувиргадаг. Хязгаарлагдмал орон зайд эрчим хүчний гаралтыг нэмэгдүүлэхийн тулд илүү үр ашигтай хавтанг ашиглаж болно.

Хөвөгч платформууд нь ихэвчлэн өндөр нягтралтай HDPE (өндөр нягтралтай полиэтилен) зэрэг удаан эдэлгээтэй, өндөр нягтралтай материалаар хийгдсэн байдаг бөгөөд энэ нь нарны хавтангуудыг усанд байлгах боломжийг олгодог. Тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлэх, нарны хавтангийн бат бөх суурилуулах бүтцийг хангахын тулд хөнгөн цагаан хүрээ нэмж болно.

Зангууны систем нь хөвөгч тавцанг найдвартай барьж, салхи, усны урсгалын улмаас урсахаас сэргийлдэг. Энэ нь нарны массивын тогтвортой байдал, зөв ​​байрлалыг баталгаажуулдаг. Анкерийн кабелийг усны биетийн гүн, шинж чанараас хамааран синтетик утас, ган утас, гинжээр хийж болно.

Нарны хавтангаас үүссэн тогтмол гүйдэл (шууд гүйдэл) цахилгааныг цахилгаан системд ашиглахын тулд хувьсах гүйдэл (ээлж буй гүйдэл) болгон хувиргах шаардлагатай. Инвертер нь энэ чухал хөрвүүлэлтийг хийж, сүлжээ эсвэл газар дээрх байгууламжид ашиглах оновчтой эрчим хүчний гаралтыг баталгаажуулдаг.

Систем доторх цахилгааны холболтыг удирдахын тулд тусгай ус нэвтэрдэггүй кабель, бат бөх холбогчийг ашигладаг. Эдгээр кабель нь нарны хавтанг хооронд нь холбож, үйлдвэрлэсэн цахилгаан эрчим хүчийг инвертер болон хуурай газрын сүлжээний холболтын цэгт дамжуулж, аюулгүй, үр ашигтай эрчим хүчний дамжуулалтыг хангадаг.

Хөвөгч нарны давуу тал

Хөвөгч нар нь орон зайг маш сайн ашигладаг, ялангуяа газар хомс эсвэл хэтэрхий үнэтэй газруудад. Хөвөгч системийг усан сан, далан, нуур зэрэг дутуу ашиглагдаагүй усан санд суурилуулж, нарны цахилгаан станцад зориулж газрын зориулалтыг өөрчлөх, байгалийн ландшафтыг цэвэрлэх хэрэгцээг багасгадаг. Энэ нь бусад зориулалтаар ашиглах боломжтой үнэ цэнэтэй газрыг эзлэхгүйгээр эрчим хүч үйлдвэрлэх боломжийг олгодог учраас ихээхэн давуу тал юм.

Ус болон нарны хавтангийн симбиотик харилцаа нь нарны үр ашгийг нэмэгдүүлэхэд тусалдаг. Усны байгалийн хөргөлтийн нөлөө нь нарны хавтанг бага температурт байлгаж, хэт халалтын асуудлыг багасгадаг. Температурын энэхүү зохицуулалт нь нарны хавтангийн үр ашгийг 15% хүртэл нэмэгдүүлж, эрчим хүчний гарцыг нэмэгдүүлж, хөрөнгө оруулалтын өгөөжийг нэмэгдүүлэх боломжтой.

Усны биетүүд нь альбедо эффектийг сайжруулж, хөвөгч нарны хавтангийн үр ашгийг дээшлүүлдэг байгалийн цацруулагч шинж чанартай байдаг. Усны гадаргуугаас туссан нарны гэрэл нарны хавтангуудад илүү олон фотоныг нэмж, цахилгаан болж хувирах гэрлийн хэмжээг нэмэгдүүлдэг. Энэхүү харилцан ашигтай харилцан үйлчлэл нь нийт эрчим хүчний гарцыг нэмэгдүүлж, хөвөгч нарны эрчим хүчийг нарны эрчим хүчний үйлдвэрлэлийг оновчтой болгох сонирхолтой шийдэл болгож байна.

Хөвөгч нарны хавтан нь усны ууршилтыг багасгахад тусалдаг бөгөөд энэ нь усны нөөцийг хэмнэдэг. Энэ нь ялангуяа ган гачигтай, хагас хуурай бүс нутагт үнэ цэнэтэй бөгөөд хөвөгч хавтангийн сүүдэрлэх нөлөө нь усны алдагдлыг эрс багасгадаг. Нэмж дурдахад, хөвөгч системүүд нь нарны гэрлийг хааснаар хортой замагны өсөлтийг хянаж, усны чанарыг сайжруулдаг.

Газар дээр суурилуулсан нарны системтэй харьцуулахад хөвөгч нарны систем нь илүү хэмнэлттэй байдаг. Газар худалдаж авах, том талбайг бэлтгэх шаардлагагүй тул эдгээр системийг суурилуулах нь илүү хэмнэлттэй байж болно. Цаашилбал, одоо байгаа усан цахилгаан станц эсвэл ус цэвэрлэх байгууламжийн ойролцоо хөвөгч нарны систем нь интеграци болон дамжуулах дэд бүтцийн зардлыг хэмнэх боломжтой.

Анхны судалгаагаар хөвөгч нарны систем нь бусад усан дээр суурилсан болон усан доорх байгууламжуудтай харьцуулахад усны амьдралд бага нөлөө үзүүлдэг болохыг харуулж байна. Хөвөгч нарны хавтангийн дизайн, байршил нь усны амьдрах орчныг хамгийн бага хэмжээгээр тасалдуулж, усны экосистемтэй эерэг зэрэгцэн оршихыг дэмжинэ.

Та жижиг хөвөгч нарны системийг эхлүүлж, шаардлагатай бол өргөжүүлж болно. Хөвөгч платформуудын модульчлагдсан шинж чанар нь сайтын өөр өөр хэмжээ, тохиргоонд тохируулахын тулд системийг тохируулах, масштаблахад хялбар болгодог.

Хөвөгч нарны сул тал

Уламжлалт газарт суурилуулсан системүүдтэй харьцуулахад хөвөгч нарны систем нь платформ, зангуу, кабелийн хамт илүү төвөгтэй бөгөөд урьдчилсан зардал өндөртэй байдаг. Гэсэн хэдий ч зарим зардлын дүн шинжилгээ нь үр ашгийг дээшлүүлэхэд тооцсон тохиолдолд системийн ашиглалтын хугацааны нийт зардал нь газар дээр суурилсан системтэй харьцуулах боломжтой эсвэл арай өндөр байх болно.

Хөвөгч нарны эрчим хүчийг арав гаруй жилийн турш туршилтын төслүүдэд ашиглаж байгаа нь найдвартай гүйцэтгэлийг харуулж байна. Гэсэн хэдий ч түүний урт хугацааны эдэлгээ нь бүрэн батлагдаагүй байна. Эдгээр системүүд нь цаг агаартай холбоотой элэгдэл, цаг хугацааны явцад гүйцэтгэлийн доройтол, байнгын засвар үйлчилгээний нөлөөлөл зэрэг хүчин зүйлсийг харгалзан хэдэн арван жилийн өртөлтийг хэрхэн тэсвэрлэж байгааг ойлгохын тулд илүү их мэдээлэл хэрэгтэй.

Энэ технологийг бүх нийтээр ашиглах боломжгүй. Олон хөвөгч нарны төслүүд нь томоохон хэмжээний бөгөөд арилжааны болон нийтийн аж ахуйн компаниудыг эрчим хүчээр хангах зориулалттай. Нарны эрчим хүч авах шаардлагатай хувь хүн эсвэл жижиг аж ахуйн нэгжүүдийн хувьд дээвэр дээр эсвэл газарт суурилуулсан систем нь ихэвчлэн илүү практик сонголт байдаг.

Одоогийн байдлаар ихэнх хөвөгч нарны станцууд усан сан, бохир ус хадгалах усан сан, хөдөө аж ахуйн усалгааны цөөрөм зэрэг хиймэл усан санд байрладаг. Эдгээр байгууламжийг карьер, уурхайн талбай, далан, эрэг орчмын бүс нутгаас олж болно. Байгалийн усан сан нарны эрчим хүчийг бий болгох боломжийг олгодог бол хиймэл усан сан нь өвөрмөц давуу талтай. Эдгээр усан сангууд нь ихэвчлэн өмнө нь байсан дэд бүтэц, замтай байдаг тул хөвөгч нарны системийг суурилуулах, засвар үйлчилгээ хийхэд хялбар бөгөөд илүү хэмнэлттэй болгодог.

Далайн орчинд суурилуулсан хөвөгч системүүд

Хөвөгч нарны хэрэглээ нь далайн орчин руу аяндаа шилжиж байна. Дэлхийн хамгийн том хотуудын ихэнх нь далайн эрэг дагуу байрладаг бөгөөд одоогоор хүн амын хүчтэй өсөлт, газрын хомсдол, эрчим хүчний өсөн нэмэгдэж буй хэрэгцээг хангахад бэрхшээлтэй тулгарч байна. Энэ нь хөвөгч фотоволтайк системд (FPV) зориулсан далайн хэрэглээг нэмэгдүүлэх сонирхолд хүргэсэн.

Цэвэр усны орчинд тохирсон технологи нь далайн орчинд шууд хамаарахгүй тул эдгээр орчинд тохирсон шийдлийг боловсруулахад анхаарлаа хандуулах шаардлагатай байна. Далайн нөхцөлд хөвөгч системийг байрлуулахад шаардлагатай гол технологийн нэг бол салхи, давалгаа, далайн түрлэг, хөлөг онгоцноос үүдэлтэй долгионыг тэсвэрлэхийн тулд нийлмэл материалыг ашиглах явдал юм. Одоогийн байдлаар хөвөгч нарны системд ихэвчлэн өндөр нягтралтай полиэтилен (HDPE) понтон ашигладаг бөгөөд энэ нь цэвэр усны санд тохиромжтой, ундны усыг бохирдуулахаас сэргийлдэг. Гэсэн хэдий ч далайн усны хувьд материал нь давстай усны урт хугацааны эдэлгээнд үзүүлэх нөлөөг харгалзан үзэх ёстой.

Далайн хөвөгч системийн гол технологиуд

Тухайн бүс нутгаас хамааран долгионы өндөр өөр өөр байж болох ба долгион тасрах нь барилга байгууламжийг хэт их ачааллыг даах, улмаар материал, металл хүрээ, бэхэлгээний кабелийн зардлыг нэмэгдүүлж, ашиглалтын зардлыг нэмэгдүүлдэг. Диаграммд үзүүлснээр гидродинамик загварчлалд үндэслэн 0.3 метр өндөр долгион нь далайн түрлэг, салхины хурдтай хамт хөвөгч системд ойролцоогоор 14 кН2/Гц нөлөөллийн хүчийг үзүүлж чаддаг.

JM Solar компани далайн хөвөгч системийн төслийг эхлүүллээ

Хөвөгч нарны эрчим хүч нь далайн орчинд хөвөгч фотоволтайк системийг (FPV) байрлуулах чиглэлд явж байна. Одоогийн байдлаар JM Solar, Хятадын усан онгоцны үйлдвэрлэлийн группын 725 хүрээлэнтэй хамтран "Далайд хөвөгч фотоволтайк хэрэглээг үзүүлэх төсөл"-ийг ахиулж, далайн туршилтын туршилтад орсон байна. Далайн гүн дэх хөвөгч нарны эрчим хүчний төслүүдийн туршлага нь эрэг болон далайн эрэг орчмын нөхцөлийг өргөжүүлэх, шилжих боломжийг олгодог. Тиймээс далайн орчинд хөвөгч системийг зохион бүтээх техникийн боломж, бэрхшээлийг судлах нь практик ач холбогдолтой бөгөөд FPV програмуудыг эхлээд эрэг орчмын орчинд туршиж байна.