Suzuvchi quyosh energiyasi: afzalliklari, asosiy komponentlari va muammolari

Suzuvchi quyosh energiyasining elektr printsiplari erga o'rnatilgan va tomga o'rnatilgan tizimlarga o'xshaydi. Noyob xususiyat - olinadigan suzuvchi konstruktsiya bo'lib, u katta hajmdagi elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun to'liq foydalanilmagan suv havzalariga o'rnatilishi mumkin. Ushbu maqolada boshqa foydali ma'lumotlar bilan birga suzuvchi quyoshning afzalliklari va kamchiliklari muhokama qilinadi.

Suzuvchi quyosh nima?

Suzuvchi quyosh, shuningdek, suzuvchi fotovoltaik (FPV) tizimlari sifatida ham tanilgan, suv yuzasiga joylashtirilgan quyosh panellari majmualariga ishora qiladi. Quyosh panellari suzuvchi platformalarga ishonchli tarzda o'rnatilgan bo'lib, ular biroz chayqalishi mumkin, lekin tizimning barqaror energiya ishlab chiqarishiga ta'sir qilmaydi. Odatda, suzuvchi quyosh tizimlari hovuzlar, ko'llar va suv omborlariga o'rnatiladi, chunki bu joylarda odatda ochiq okeanlarga qaraganda kamroq shamol kuzatiladi.

Suzuvchi quyosh - bu dengiz va qayta tiklanadigan energiya texnologiyalarini birlashtirgan ekologik toza energiya ishlab chiqarish usuli. Ushbu suzuvchi massivlar tomonidan ishlab chiqarilgan elektr energiyasi suv osti kabellari orqali belgilangan elektr uzatish minoralariga uzatiladi.

Suzuvchi Quyosh tizimining asosiy komponentlari

Erga o'rnatilgan yoki tomga o'rnatilgan tizimlarda ishlatiladiganlarga o'xshab, bu panellar quyosh nurini ushlaydi va uni elektr energiyasiga aylantiradi. Cheklangan maydonda energiya ishlab chiqarishni maksimal darajada oshirish uchun yanada samarali panellardan foydalanish mumkin.

Suzuvchi platformalar odatda quyosh panellarining suzishini ta'minlash uchun HDPE (yuqori zichlikdagi polietilen) kabi bardoshli, yuqori zichlikdagi materiallardan tayyorlanadi. Barqarorlikni oshirish va quyosh panellari uchun mustahkam o'rnatish tuzilishini ta'minlash uchun alyuminiy ramkalar ham qo'shilishi mumkin.

Ankraj tizimi suzuvchi platformani ishonchli ushlab turadi, bu esa shamol yoki suv oqimlari tufayli siljishining oldini oladi. Bu quyosh massivining barqarorligi va aniq joylashishini ta'minlaydi. Ankraj kabellari suv havzasining chuqurligi va tabiatiga qarab sintetik tolalar, po'lat simlar yoki zanjirlardan tayyorlanishi mumkin.

Quyosh panellari tomonidan ishlab chiqarilgan doimiy (to'g'ridan-to'g'ri oqim) elektr energiyasini elektr tizimlarida ishlatish uchun AC (o'zgaruvchan tok) ga aylantirish kerak. Inverter ushbu muhim konversiyani amalga oshiradi, bu esa tarmoq yoki joylarda foydalanish uchun optimallashtirilgan quvvat chiqishini ta'minlaydi.

Tizim ichidagi elektr aloqalarini boshqarish uchun maxsus suv o'tkazmaydigan kabellar va bardoshli konnektorlar qo'llaniladi. Ushbu kabellar quyosh panellarini bir-biriga bog'laydi va ishlab chiqarilgan elektr energiyasini quruqlikdagi inverter va tarmoq ulanish nuqtasiga uzatadi, bu esa xavfsiz va samarali energiya uzatishni ta'minlaydi.

Suzuvchi quyosh energiyasining afzalliklari

Suzuvchi quyosh kosmosdan juda yaxshi foydalanadi, ayniqsa er kam yoki juda qimmat bo'lgan joylarda. Suzuvchi tizimlar suv omborlari, to'g'onlar va ko'llar kabi to'liq foydalanilmayotgan suv havzalarida o'rnatilishi mumkin, bu esa quyosh elektr stantsiyalari uchun erni o'zgartirish yoki tabiiy landshaftlarni tozalash zaruratini kamaytiradi. Bu muhim afzallikdir, chunki u boshqa maqsadlarda ishlatilishi mumkin bo'lgan qimmatbaho erlarni egallamasdan energiya ishlab chiqarish imkonini beradi.

Suv va quyosh panellari o'rtasidagi simbiotik aloqa quyosh samaradorligini oshirishga yordam beradi. Suvning tabiiy sovutish effekti quyosh panellarini pastroq ish haroratida ushlab turishga yordam beradi va haddan tashqari issiqlik bilan bog'liq muammolarni kamaytiradi. Ushbu haroratni tartibga solish quyosh panellarining samaradorligini 15% gacha oshirishi mumkin, bu esa energiya ishlab chiqarishni oshirishga va investitsiyalarning yaxshi qaytishiga olib keladi.

Suv ob'ektlari o'ziga xos aks ettiruvchi xususiyatlarga ega, ular albedo effektini kuchaytiradi va suzuvchi quyosh panellarining samaradorligini oshiradi. Suv yuzasida aks etgan quyosh nuri quyosh panellariga ko'proq fotonlarni qo'shib, elektr energiyasiga aylantirilishi mumkin bo'lgan yorug'lik miqdorini oshiradi. Ushbu o'zaro manfaatli o'zaro ta'sir jami energiya ishlab chiqarishni oshiradi va suzuvchi quyoshni quyosh energiyasini ishlab chiqarishni optimallashtirish uchun jozibador yechimga aylantiradi.

Suzuvchi quyosh panellari suvning bug'lanishini kamaytirishga yordam beradi, bu esa suv resurslarini tejaydi. Bu, ayniqsa, qurg'oqchilikka moyil va yarim qurg'oqchil hududlarda qimmatlidir, bu erda suzuvchi panellarning soyali ta'siri suv yo'qotilishini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin. Bundan tashqari, quyosh nurini to'sib qo'ygan holda, suzuvchi tizimlar zararli suv o'tlarining o'sishini nazorat qilishga yordam beradi va suv sifatini yaxshilaydi.

Erga o'rnatilgan quyosh tizimlari bilan taqqoslaganda, suzuvchi quyosh tizimlari iqtisodiy jihatdan ancha tejamkor. Er sotib olish yoki katta maydonlarni tayyorlashning hojati yo'qligi sababli, bu tizimlarni o'rnatish yanada tejamkor bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, mavjud gidroelektrostansiyalar yoki suv tozalash inshootlari yaqinidagi suzuvchi quyosh tizimlari integratsiya va uzatish infratuzilmasi xarajatlarini tejash imkonini beradi.

Dastlabki tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, suzuvchi quyosh tizimlari boshqa suvga asoslangan yoki suv osti inshootlariga qaraganda suvdagi hayotga kamroq ta'sir qiladi. Suzuvchi quyosh panellarining dizayni va joylashuvi suv ekotizimlari bilan ijobiy birgalikda yashashga yordam beradigan suv yashash joylarining minimal buzilishini ta'minlaydi.

Kichik suzuvchi quyosh tizimidan boshlashingiz va kerak bo'lganda uni kengaytirishingiz mumkin. Suzuvchi platformalarning modulli tabiati tizimni turli sayt o'lchamlari va konfiguratsiyalariga moslashtirish uchun sozlash va o'lchashni osonlashtiradi.

Suzuvchi quyosh energiyasining kamchiliklari

An'anaviy erga o'rnatilgan tizimlar bilan solishtirganda, suzuvchi quyosh tizimlari, ularning platformalari, langarlari va kabellari bilan bir qatorda, murakkabroq va dastlabki xarajatlar yuqori. Biroq, ba'zi xarajatlar tahlillari shuni ko'rsatadiki, agar samaradorlikni oshirish hisobga olinsa, tizimning ishlash muddati davomida umumiy xarajatlar yerga asoslangan tizimlar bilan solishtirish mumkin yoki biroz yuqoriroq bo'lishi mumkin.

Suzuvchi quyosh o'n yildan ortiq vaqtdan beri pilot loyihalarda ishlaydi va ishonchli ishlashni namoyish etadi. Biroq, uning uzoq muddatli chidamliligi to'liq tasdiqlanmagan. Ob-havo bilan bog'liq eskirish, vaqt o'tishi bilan ishlashning pasayishi va davom etayotgan texnik ta'sirlar kabi omillarni hisobga olgan holda, ushbu tizimlar bir necha o'n yilliklar davomida qanday ta'sir qilishini tushunish uchun qo'shimcha ma'lumotlar kerak.

Ushbu texnologiya hamma uchun qo'llanilmaydi. Ko'pgina suzuvchi quyosh loyihalari keng ko'lamli bo'lib, tijorat yoki kommunal kompaniyalarni energiya bilan ta'minlash uchun mo'ljallangan. Quyosh energiyasiga muhtoj bo'lgan jismoniy shaxslar yoki kichikroq tashkilotlar uchun uyingizda yoki erga o'rnatilgan tizimlar odatda ko'proq amaliy tanlovdir.

Hozirgi vaqtda suzuvchi quyosh zavodlarining aksariyati sun'iy suv havzalarida, jumladan, suv omborlarida, oqava suvlarni saqlash havzalarida va qishloq xo'jaligi sug'orish havzalarida joylashgan. Ushbu inshootlarni karerlarda, kon maydonlarida, to'g'onlarda va qirg'oqbo'yi hududlarida ham topish mumkin. Tabiiy suv havzalari quyoshni rivojlantirish uchun imkoniyatlar yaratsa-da, sun'iy suv havzalari noyob afzalliklarga ega. Ushbu suv omborlari odatda oldindan mavjud infratuzilma va yo'llar bilan birga keladi, bu esa suzuvchi quyosh tizimlarini o'rnatish va texnik xizmat ko'rsatishni osonlashtiradi va tejamkor qiladi.

Dengiz muhitida o'rnatilgan suzuvchi tizimlar

Suzuvchi quyosh ilovalari tabiiy ravishda dengiz muhitiga o'tadi. Dunyodagi eng yirik shaharlarning aksariyati qirg‘oq bo‘yida joylashgan bo‘lib, hozirda aholining kuchli o‘sishi, yer tanqisligi va energiyaga bo‘lgan talabni qondirishda qiyinchiliklarga duch kelmoqda. Bu suzuvchi fotovoltaik tizimlar (FPV) uchun dengiz ilovalariga qiziqishning oshishiga olib keldi.

Chuchuk suv muhiti uchun mos bo'lgan texnologiya dengiz sozlamalariga to'g'ridan-to'g'ri taalluqli emas, shuning uchun ushbu muhitlar uchun moslashtirilgan echimlarni ishlab chiqishga e'tibor qaratish lozim. Dengiz sharoitida suzuvchi tizimlarni joylashtirish uchun zarur bo'lgan asosiy texnologiyalardan biri bu shamol, to'lqinlar, suv toshqini kuchlari va kemadan kelib chiqadigan to'lqinlarga bardosh beradigan kompozit materiallardan foydalanishdir. Hozirgi vaqtda suzuvchi quyosh tizimlari odatda chuchuk suv havzalari uchun mos bo'lgan va ichimlik suvining ifloslanishini oldini oladigan yuqori zichlikdagi polietilen (HDPE) pontonlaridan foydalanadi. Biroq, dengiz suvi uchun materiallar sho'r suvning uzoq muddatli chidamliligiga ta'sirini ham hisobga olishi kerak.

Dengizda suzuvchi tizimlar uchun asosiy texnologiyalar

Mintaqaga qarab, to'lqin balandligi o'zgarishi mumkin va to'lqinning uzilishi strukturaning haddan tashqari yuklanishiga olib kelishi mumkin, bu esa materiallar, metall ramkalar va ankraj kabellari xarajatlarini oshiradi, shuningdek, yuqori operatsion xarajatlarga olib keladi. Diagrammada ko'rsatilganidek, gidrodinamik simulyatsiyalarga asoslangan holda, 0,3 metr balandlikdagi to'lqinlar suv oqimi va shamol tezligi bilan birga suzuvchi tizimlarga taxminan 14 kN2 / Gts ta'sir kuchiga ega.

JM Solar dengizda suzuvchi tizim loyihasini ishga tushirdi

Suzuvchi quyosh dengiz muhitida suzuvchi fotovoltaik tizimlarni (FPV) joylashtirishga harakat qilmoqda. Hozirgi vaqtda JM Solar, China Shipbuilding Groupning 725 Instituti bilan hamkorlikda dengiz uchuvchi sinoviga kirgan "Dengizda suzuvchi fotovoltaik dasturni namoyish qilish loyihasi" ni ilgari surmoqda. Ichki suzuvchi quyosh loyihalari tajribasi miqyosni kengaytirish va yaqin qirg'oq va dengiz sharoitlariga o'tish uchun yo'l beradi. Shu sababli, dengiz muhiti uchun suzuvchi tizimlarni loyihalashning texnik imkoniyatlari va qiyinchiliklarini o'rganish amaliy ahamiyatga ega, FPV ilovalari dastlab qirg'oqqa yaqin muhitda sinovdan o'tkaziladi.