תחנת כוח פוטו-וולטאית מתייחסת למערכת לייצור חשמל פוטו-וולטאית המשתמשת באנרגיה סולארית ובחומרים מיוחדים כגון לוחות סיליקון גבישיים, ממירים ורכיבים אלקטרוניים נוספים ליצירת מערכת לייצור חשמל המחוברת לרשת החשמל ומעבירה חשמל לרשת החשמל. תחנות כוח פוטו-וולטאיות הן הפרויקטים של פיתוח אנרגיה ירוקה שהמדינה מעודדת הכי הרבה.
לתחנות כוח פוטו-וולטאיות יש יתרונות של קידום פיתוח יעדי "פחמן כפול", האצת הטרנספורמציה של מערכת החשמל, ייעול מבנה האנרגיה, הגברת יכולת ויסות הרשת וקידום חדשנות טכנולוגית בסיוע בבניית מערכת חשמל חדשה.
ייצור חשמל פוטו-וולטאי כולל בדרך כלל פוטו-וולטאים מרכזיים ופוטו-וולטאים מבוזרים:
① פוטו-וולטאיות מרכזיות: תחנות כוח פוטו-וולטאיות גדולות שנבנו תוך שימוש בשפע של משאבי אנרגיה סולארית בשטחים פתוחים, הממירות זרם ישר לזרם חילופין דרך ממירים המחוברים לרשת, ומתחברות למערכות שידור במתח גבוה כדי לספק עומסים למרחקים ארוכים. יש לו מאפיינים של היקף השקעות גדול, תקופת בנייה ארוכה ושטח קרקע גדול.
② פוטו-וולטאים מבוזרים: מערכת אספקת חשמל הממוקמת בסמוך למיקומו של המשתמש, מורכבת לרוב ממודולים פוטו-וולטאיים, קופסאות צומת וממירים וכו', הבנויה בעיקר על גגות מפעלים, בנייני משרדים ומבני מגורים. החשמל המיוצר נצרך בצורה של "ייצור עצמי ושימוש עצמי, עודפי חשמל לרשת" או "גישה מלאה לרשת". יש לו את היתרונות של טביעת רגל קטנה, תלות נמוכה ברשת החשמל, גמיש ואינטליגנטי.
מהי תחנת כוח פוטו-וולטאית מרכזית?
תחנת כוח פוטו-וולטאית מרכזית בקנה מידה גדול המחוברת לרשת מתייחסת לתחנת כוח פוטו-וולטאית בקנה מידה גדול הבנויה באזורים עם שטחים גדולים של קרקע לא מנוצלת כמו מדבריות, גובי, מים, מדבריות, אזורים הרריים ומשאבי אנרגיה סולארית יציבים יחסית. . ייצור החשמל מחובר ישירות לרשת החשמל הציבורית ומחובר למערכת ההולכה במתח גבוה. רשת החשמל מוקצת באופן אחיד לאספקת חשמל למשתמשים. המתח המחובר לרשת הוא בדרך כלל 35 קילו וולט או 110 קילו וולט.
דרישות הטבע הקרקעי לתחנות כוח פוטו-וולטאיות מרכזיות גבוהות יחסית. כיום, תחנות כוח מרכזיות נפוצות משתמשות בדרך כלל במדבריות, שממה מינרלית, גובי, אדמת מלוחה-אלקלית, שממה, שפל ועוד. עלות ההשקעה של תחנת הכוח גבוהה, תקופת הבנייה ארוכה והשטח גדול.
תחנות כוח פוטו-וולטאיות מרכזיות מחולקות לשלוש קטגוריות לפי קיבולת מותקנת: גדולה, בינונית וקטנה. גדול מתייחס בדרך כלל ליותר מ-500 מגה-וואט ומעלה, בינוני הוא בדרך כלל 50-500 מגה-וואט, וקטן הוא בדרך כלל פחות מ-50 מגה-וואט.
היתרונות של תחנות כוח פוטו-וולטאיות מרכזיות:
1. בחירת אתר ומצב תפעול גמיש יותר, 2. עלות תפעול נמוכה, קלה לניהול מרכזי צִמצוּם.
מהי תחנת כוח פוטו-וולטאית מבוזרת?
מערכת פוטו-וולטאית מבוזרת מתייחסת למתקן לייצור חשמל פוטו-וולטאי שנבנה בסמוך לאתר המשתמש, כאשר אופן הפעולה העיקרי הוא ייצור עצמי ושימוש עצמי בצד המשתמש, ועודפי החשמל מחוברים לרשת, ומערכת החלוקה היא מאוזן ומוסדר.
מערכות ייצור חשמל פוטו-וולטאיות מבוזרות דוגלות בייצור חשמל בקרבת מקום, בחיבור לרשת בקרבת מקום, בהמרה בקרבת מקום ובשימוש בקרבת מקום, מה שפותר למעשה את בעיית אובדן החשמל במהלך הגברת המתח וההעברה למרחקים ארוכים. זהו סוג חדש של ייצור חשמל ושיטת ניצול אנרגיה מקיפה עם סיכויי פיתוח רחבים.
ניתן לחלק פוטו-וולטאים מבוזרים לשני מצבים לפי מצב הצריכה: "גישה מלאה לרשת" ו"ייצור עצמי ושימוש עצמי, עודפי חשמל מחוברים לרשת".
גישה מלאה לרשת פירושה שכל הכוח שנוצר על ידי מערכת ייצור החשמל הפוטו-וולטאית מחובר לרשת.
ייצור עצמי ושימוש עצמי, עודפי חשמל לרשת מתייחסים לחשמל המופק על ידי מערכת ייצור החשמל הפוטו-וולטאית, המשמש תחילה את משתמשי החשמל, ועודפי החשמל מחוברים לרשת;
תחנות כוח פוטו-וולטאיות נפוצות כוללות: גג פוטו-וולטאי תעשייתי ומסחרי, השלמה דיג-פוטו-וולטאית, השלמה חקלאית-פוטו-וולטאית, השלמה יער-פוטו-וולטאית, שילוב מבנים פוטו-וולטאיים וסוגים אחרים של תחנות כוח פוטו-וולטאיות.
מאפיינים של פוטו-וולטאים מבוזרים:
תכונה 1: ממוקמת ליד המשתמש תכונה 2: גישה ב-10 קילו וולט ומטה תכונה 3: גישה לרשת החלוקה וצריכה מקומית תכונה 4: קיבולת נקודתית אחת אינה עולה על 6 MW (גישה מרובת נקודות כפופה למקסימום)
מהן תחנות כוח פוטו-וולטאיות משלימות דיג-פוטו-וולטאיות, השלמה חקלאית-פוטו-וולטאית ויער-פוטו-וולטאית?
השלמה חקלאית-פוטו-וולטאית, השלמה דיג-פוטו-וולטאית והשלמה יער-פוטו-וולטאית הם מודלים חדשים לבניית תחנות כוח פוטו-וולטאיות ושייכים לפרויקטים מרוכבים פוטו-וולטאיים.
מאפייניו הם בכך שהוא אינו תופס קרקע, אינו משנה את מורפולוגיה פני השטח, אינו פוגע בטבע הקרקע החקלאית ואינו מפריע לפעילויות ייצור חקלאי וייעור כגון נטיעת חממה, רביית בריכות דגים וצמיחת צמחייה.
ביניהם, השלמה חקלאית-פוטו-וולטאית היא טכנולוגיה המשלבת ייצור חשמל פוטו-וולטאי ושתילה חקלאית. היתרונות הם ללא זיהום, אפס פליטות וללא תפוסה נוספת בקרקע, שיכולה לממש ניצול ערך מוסף תלת מימדי של הקרקע. הדגם המשלים הפוטו-וולטאי החקלאי הוא ייצור חשמל פוטו-וולטאי מחוץ לסככה ושתילת ירקות בתוך הסככה. בנוסף לשימוש בחשמל בסככה, החשמל הנותר משולב ברשת החשמל הציבורית.
דיג פוטו-וולטאי משלים משתמש בשטח העצום של בריכת הדגים להתקנת מערכת ייצור חשמל סולארית מעל פני המים של בריכת הדגים, וחקלאות ימית עדיין מתבצעת מתחת. הרווח גדל מאוד בהשוואה לחקלאות ימית פשוטה. הוא נבנה בדרך כלל באגמים, נהרות, בריכות, נחלים, שדות אורז ואזורים אחרים.
משלים פוטו-וולטאי יער מתייחס לדגם תחנת כוח המשלב ייצור חשמל פוטו-וולטאי עם אדמת יער. נצלו את משאבי היער במלואם, השתמשו בסוגריים פוטו-וולטאיים כדי להרכיב מודולים פוטו-וולטאיים בגובה של יותר מ-2 מטרים מעל פני הקרקע, לשמור מספיק מקום מתחת למודולים הפוטו-וולטאיים, לפתח במרץ נטיעת שיחים כלכלית ולשלב באופן אורגני ייצור חשמל פוטו-וולטאי עם פיתוח יערות. להשיג ניצול ערך מוסף תלת מימדי של הקרקע.
מהי תחנת כוח פוטו-וולטאית BIPV?
BIPV מתייחס לאינטגרציה של מבנים פוטו-וולטאיים, שהיא מערכת לייצור חשמל פוטו-וולטאית סולארית המתוכננת, נבנית ומותקנת במקביל למבנה, ויוצרת שילוב מושלם עם המבנה. זה נקרא גם מבנים פוטו-וולטאיים סולאריים מסוג "סוג בנייה" ו"חומר בניין".
כחלק בלתי נפרד מבניין, ניתן להשתמש ב-BIPV כתחליף לגגות, חלונות גג, חזיתות מבנים וכו'.
לאחר ההחלפה, יש לו גם פונקציות של ייצור חשמל וגם פונקציות של רכיבי בניין וחומרי בניין. זה אפילו יכול להעצים את יופיו של הבניין וליצור אחדות מושלמת עם הבניין.
טפסי היישום של BIPV כוללים בעיקר: שילוב גגות, קירות מסך אנכיים פוטו-וולטאיים, חלונות זכוכית פוטו-וולטאיים, מרזבי הצללה פוטו-וולטאיים וכו'. מחזור החיים של מערכת ה-BIPV הוא בדרך כלל יותר מ-25 שנים.
לגגות פוטו-וולטאיים יש יעילות ייצור חשמל גבוהה והם כיום תרחיש היישום העיקרי של BIPV. מנקודת המבט של ייצור חשמל, גגות פוטו-וולטאיים וצוהר פוטו-וולטאיים המשמשים על גגות מבנים יכולים להשיג את זמן התאורה הארוך ביותר ושטח תאורה גדול יותר, עם היתרונות הכלכליים הטובים ביותר. ביניהם, גגות שטוחים יכולים להשיג את ייצור החשמל המרבי מכיוון שניתן להתקין את המערכת הפוטו-וולטאית בזווית השמש הטובה ביותר.
מהי תחנת כוח פוטו-וולטאית BAPV?
BAPV הוא סוג של שילוב מבנים פוטו-וולטאיים. הכוונה היא למערכת ייצור חשמל פוטו-וולטאית סולארית המחוברת לבניין, המכונה גם בניין פוטו-וולטאי סולארי "מותקן".
BAPV הוא רק חומר פוטו-וולטאי המחובר לבניין. היא אינה נוטלת על עצמה את תפקיד המבנה, אינה מתנגשת עם תפקוד המבנה ואינה פוגעת או מחלישה את תפקוד המבנה המקורי.
תפקידו העיקרי של BAPV הוא לייצר חשמל. היתרונות הם בנייה פשוטה, עלות נמוכה והתקנה נוחה.
BAPV משמש בדרך כלל במבנים קיימים ומותקן על פני מבנים עם תאורה טובה. צורות היישום העיקריות כוללות: סוג הטיית גג, סוג שטוח גג, התקנת ספיחה לקיר וכו'.
יצוין כי BAPV אמורה להתקין מערכת פוטו-וולטאית על בניין קיים. לכן, מערכת הפוטו-וולטאית BAPV תגביר את עומס המבנה, ולכן דרושה חברה מקצועית שתתכנן ובנייתה על מנת להבטיח את בטיחות המבנה ויציבות המערכת הפוטו-וולטאית.