Kynning
Sólarrafhlöður eru áhrifarík leið til að framleiða sjálfbæra orku. Hins vegar er orkan sem framleidd er af sólarrafhlöðum ekki stöðug og getur verið mismunandi eftir veðri og tíma dags. Þess vegna þarf orkugeymslukerfi til að geyma umframorkuna sem sólarrafhlöður framleiða á daginn svo hægt sé að nota hana á tímum lítillar sólarorkuframleiðslu. Í þessari grein munum við ræða orkugeymslukerfið fyrir sólarplötur í smáatriðum.
Grunnatriði sólarorku
Áður en rætt er um orkugeymslukerfi fyrir sólarrafhlöður skulum við líta fljótt á hvernig sólarorka er mynduð. Ferlið við að framleiða sólarorku byrjar með því að sólarljós fellur á sólarplötur. Sólarrafhlöður nota ljósafrumur sem breyta sólarljósi í rafmagn. Rafmagnið sem myndast af sólarrafhlöðum er jafnstraumur (DC), sem þýðir að það flæðir aðeins í eina átt.
Inverterar
Flest raftæki og tæki sem við notum í daglegu lífi okkar þurfa riðstraum (AC). Þess vegna þarf að breyta DC rafmagninu sem framleitt er af sólarrafhlöðum í AC rafmagn, sem er gert með invertera. Inverters eru nauðsynlegir hlutir í sólarorkukerfum þar sem þeir tryggja að rafmagnið sem framleitt er af sólarrafhlöðum sé samhæft við netið og tækin.
Orkugeymslukerfi
Þó að sólarrafhlöður séu frábær uppspretta sjálfbærrar orku, þá hafa þær eina stóra takmörkun - þær geta ekki framleitt rafmagn á nóttunni eða á tímum með litlu sólarljósi. Þess vegna er þörf á að geyma umframorku sem sólarrafhlöður framleiða á daginn svo hægt sé að nota hana á nóttunni eða á tímabilum þar sem sólarorkuframleiðslu er lítil.
Tegundir orkugeymslukerfa
Hægt er að nota ýmsar gerðir af orkugeymslukerfum með sólarrafhlöðum. Meðal þeirra algengustu eru:
1. Rafhlöður: Rafhlöður eru algengasta tegund orkugeymsla sem notuð er með sólarrafhlöðum. Þeir geyma umframorku sem framleidd er af sólarrafhlöðum á daginn og skila henni aftur til rafkerfisins þegar þess er þörf.
2. Vetniseldsneytisfrumur: Vetniseldsneytisfrumur eru önnur tegund orkugeymslukerfis sem notuð eru með sólarrafhlöðum. Þeir breyta vetnisgasi og súrefni í vatn og framleiða rafmagn í því ferli.
3. Svifhjól: Svifhjól eru vélræn kerfi sem geyma hreyfiorku og breyta henni aftur í rafmagn þegar þess er krafist. Þau eru frábær kostur fyrir skammtíma orkugeymslu.
4. Þéttar: Þéttar eru rafmagnstæki sem geyma umframorku sem framleidd er af sólarrafhlöðum. Þeir eru frábær kostur fyrir skammtíma orkugeymslu og hafa mjög hraðan hleðslu- og afhleðslutíma.
Rafhlöður
Rafhlöður eru algengasta orkugeymslukerfið með sólarrafhlöðum. Það eru ýmsar gerðir af rafhlöðum í boði, en þær vinsælustu eru:
1. Blý-sýru rafhlöður: Blý-sýru rafhlöður eru algengasta gerð rafhlöðu sem notuð eru í sólarorkugeymslukerfi. Þau eru á viðráðanlegu verði og aðgengileg en hafa styttri líftíma og þurfa reglubundið viðhald.
2. Lithium-ion rafhlöður: Lithium-ion rafhlöður eru vinsæll kostur fyrir sólarorkugeymslukerfi vegna mikillar orkuþéttleika, lengri líftíma og viðhaldsfrjálsar notkunar.
3. Natríum-brennisteins rafhlöður: Natríum-brennisteins rafhlöður eru tiltölulega ný tækni sem nýtur vinsælda í sólarorkugeymslukerfum. Þeir hafa mikla orkuþéttleika og geta veitt rafmagn í lengri tíma.
Orkustjórnunarkerfi
Til að stjórna orkunni sem framleidd er með sólarrafhlöðum þarf orkustjórnunarkerfi. Orkustjórnunarkerfi stjórnar raforkuflæðinu milli sólarrafhlöðu, rafhlöðugeymslukerfis og rafmagnsnetsins. Það tryggir að umframorka sem framleidd er af sólarrafhlöðum sé geymd í rafhlöðukerfinu og notuð á tímum lítillar framleiðslu.
Niðurstaða
Orkugeymslukerfi er ómissandi þáttur í sólarorkukerfi. Það gerir kleift að geyma og nota umframorku sem framleidd er af sólarrafhlöðum á tímabilum með litla sólarorkuframleiðslu. Rafhlöður eru algengasta tegund orkugeymslukerfis sem notuð eru með sólarrafhlöðum, en vetniseldsneytisfrumur, svifhjól og þéttar eru val. Orkustjórnunarkerfi stjórnar raforkuflæðinu milli sólarrafhlöðu, rafhlöðugeymslukerfis og rafmagnsnetsins.
