Sənaye

Günəşin izlənməsi: günəş enerjisi sistemləri üçün izləyicilər

Günəşin izlənməsi: günəş enerjisi sistemləri üçün izləyicilər

NEXTrackerin günəş izləmə sistemi (Şəkil: NEXTracker)

Bir günəş izləyicisi, PV sistemini, xüsusən də günəş ferması kimi böyük bir qurğunu günəşə istiqamətləndirən bir cihazdır, belə bir cihaz olmadan əksinə günəş enerjisi tutmağı təmin edə bilər. Əslində, izləmə daxil olan günəş işığı ilə bir günəş paneli massivi arasındakı düşmə bucağını minimuma endirməkdir. Günəş panelləri günəş işığının dağınıq hissəsini tuta bilər, mavi səmada da buludlu olduqda nisbətdə artar, həmçinin birbaşa günəş işığı və günəş izləyiciləri tutulan günəş enerjisini artıra bilər. Ümumiyyətlə, izləmə sistemləri ümumiyyətlə yayda günəş işığının yüzdə 50-ni, qışda isə yüzdə 20-i tuta bilər, lakin bu, enliyə görə fərqlənir.

Bununla birlikdə, konsentrat fotovoltaiklər (CPV) və konsentrasiya edilmiş günəş enerjisi (CSP) stansiyaları üçün daha vacibdirlər, burada bu sistemlərin günəş işığının birbaşa komponentini hədəf almaq üçün dizayn edilmiş optik komponentlərini dəstəkləyirlər. Bu, günəş enerjisinin yüzdə 90-nı təşkil edir, buna görə də izləyicilər uyğun bir şəkildə istiqamətləndirilməlidir. Yüksək dəqiqlikli izləyicilər ± 5 dərəcə dəqiqliyə sahib ola bilər, yəni günəşin birbaşa şüası ilə daşınan enerjinin 99,6 faizindən çoxunu və diffuz işığın 100 faizini verə bilərlər. Bununla birlikdə, bu izləyicilər qeyri-konsentrasiya edilmiş PV sistemləri tərəfindən istifadə edilməməyə meyllidir.

Son illərdə, onların yerləşdirilməsi tez-tez mükafat giriş tarifləri (FiT) kimi dövlət təşviqlərinin davamlı şəkildə azalması ilə stimullaşdırılmışdır. Beləliklə, bərpa olunan enerji üçün ödənişlər azaldıqca, layihə inkişaf etdiriciləri məhsulu maksimum dərəcədə artırmaq üçün kompensasiya aldılar.

İzləyicinin iki əsas növü var: tək oxlu və ikili oxlu və bunlar öz növbəsində formalarında dəyişə bilər, belə ki, hamısı xüsusi vəziyyətlər və istənilən performans səviyyələri üçün hazırlanmış çox sayda izləyici var.

Tək oxlu izləyicilər günəşin istiqamətini şərqdən qərbə doğru izləyirlər, ikiqat ox da qış və yayda günəş açıları arasındakı fərqi nəzərə almaq üçün meylli ola bilər. İkiqat oxlu izləyicilərin artan mürəkkəbliyi və iki növ izləyici arasındakı illik toplanmada nisbətən kiçik bir fərq nəzərə alaraq, cüt oxlu izləyicilərin səmərəliliyi ilə bağlı sektorda xeyli mübahisələr olmuşdur. Ontario-dan istehsalat statistikasının bir nəzərdən keçirilməsində, fərq bir tərəfdən sabit bir sıra üzərində tək oxlu izləyicilər tərəfindən (yüzdə 24-32) gətirilən inkişaf ilə bir qədər əlverişsiz müqayisə edildikdə, cəmi yüzdə 4-ə bərabər idi. Bununla birlikdə, cüt oxlu izləyicilər atmosferdə çox az çirklənmə olduğu vəziyyətlərdə ('yüksək aydınlıq') sabit bir dam örtüyünün üstündə yüzdə 40 ilə 45 arasında istehsal əldə edə bilərlər. Təəssüf ki, inkişaf etmiş ölkələrin əksər bölgələri .5 və ya daha pis bir Şəffaflıq İndeksi səviyyəsinə məruz qalırlar.

İspaniyadakı Sevilla PV zavodundakı cüt oxlu izləyicilər (Şəkil: afloresm, Flickr)

Üfüqi tək oxlu izləyicilərin yerə nisbətən üfüqi bir fırlanma oxu var. Bu, boşluq baxımından tək tələbin fırlanma oxlarını bir-birinə paralel tutması deməkdir. Bəzi üfüqi tək oxlu izləyicilər, yerdən qənaət etməyə və bununla da layihənin ümumi dəyərini minimuma endirməyə kömək edə biləcək əyilmiş modullara sahibdirlər. Yatay və şaquli arasında fırlanma oxları olan izləyicilər əyilmiş tək oxlu izləyicilər kimi tanınır. Ümumiyyətlə modulun üzü fırlanma oxuna paralel yönəldilmişdir

Şaquli tək oxlu izləyicilər yüksək enliklərdə üfüqi ox izləyicilərdən daha təsirli olurlar. Ümumiyyətlə modulun fırlanma oxuna nisbətən bir açı ilə əyilmiş olması və bununla da fırlanma oxu ətrafında fırlanan simmetrik bir koninin süpürülməsi.

İpli əyilməli cüt oxlu izləyicilər (TTDAT), şaquli dönmə imkanı verən T və ya H şəkilli bir rulmanla dirək ətrafında fırlanan şərq-qərb hərəkəti ilə dirəklərə quraşdırılmışdır.

Azimut-hündürlük cüt ox izləyiciləri (AADATs) azimut oxunu yerə dik vəziyyətdədir. Silindrlərə quraşdırılmış sıra ilə yerə quraşdırılmış böyük bir üzük istifadə edirlər. Bu o deməkdir ki, massivin kütləsi dirəyin üzərində deyil, halqanın bir hissəsində paylanır və bu da onlara daha böyük massivləri dəstəkləməyə imkan verir. Bununla birlikdə, halqanın diametri boşluğu müəyyənləşdirir və bu da sıraların sıxlığını azalda bilər.

Pasif bir izləyici balanssızlıqları düzəltmək üçün ətrafda sürmək üçün aşağı qaynama nöqtəsi olan sıxılmış qaz mayesindən istifadə edir. Bu sistemlər günəş panelini ‘oyatmaq’ və günəşə doğru əymək üçün səhər erkən günəş işığına cavab verən gölgə / reflektorlardan da istifadə edirlər.

Nəhayət, günəş massivini Yerin fırlanmasına əks istiqamətdə çevirən bir xronoloji izləyici var.

İzləyicilər mühərriklər və dişli qatarları sistemi vasitəsilə günəş panelinin ətrafına yönəldilmişdir. Bunlar günəşin səyahət istiqamətinə cavab verən bir nəzarətçi tərəfindən idarə olunur. Həm də hərəkətlərini idarə etmək üçün dönmə ötürücülərindən (dönmə sürücüsü radial və eksenel yükləri saxlaya bilən bir ötürmə qutusu növüdür) istifadə edirlər. Konsentrasiya edilmiş günəş enerjisi (CSP) stansiyasında cüt oxlu izləyicilər mərkəzi kompüter tərəfindən idarə olunur, mərkəzi elektrik stansiyasına işığı əks etdirən heliostat adlanan hərəkətli güzgüləri idarə edir.

Florida Power & Light Company-nin SunPowerAE TO izləmə sisteminə əsaslanan Arcadia Florida-dakı DeSoto Yeni Nəsil Günəş Enerji Mərkəzi (Şəkil: Usina Fotovoltaica, Flickr)

Qurulma tərzində də fərqlər var. Məsələn, ‘üzən təməl’, sadəcə çınqıl qabda yerdə oturduğu üçün beton təməllərə ehtiyac duymur. Bu o deməkdir ki, onlar zibil atılan ərazilərdə və ya digər bu kimi ərazilərdə quraşdırıla bilər və bununla da istifadə oluna biləcəyi sahələrin sayını artırır.

İzləmə daha çox böyük ticarət və sənaye günəş tətbiqləri üçün uyğundur və yaşayış çatı sistemləri üçün daha az uyğundur. İzləmə sistemlərinin yaşayış damlarına quraşdırıldığı yerlərdə, panellərin hərəkətinə imkan vermək üçün damdan silinməlidir. Bu da öz növbəsində külək yükünü artırır və bahalı bir raf sistemi tələb edir. Bununla əlaqəli ola biləcək estetik mülahizələr də var. Geniş miqyaslı saytlarda belə, izləyicilər sabit sistemlərdən daha böyük bir sahənin istifadəsini zəruri edir, çünki panellərin hərəkəti müvafiq şəkildə yerləşdirilmədikdə digər panellərdə kölgələr yarada bilər. Buna baxmayaraq, günəş təqibinin, yaxşılaşdırılmış günəş hüceyrələrinin səmərəliliyinin və incə film kimi yenilikçi inkişafların birləşmiş faydaları, şübhəsiz ki, günəş enerjisini fosil yanacaqlarla şəbəkə bərabərliyinə yaxınlaşdırma təsirini göstərdi, bəziləri bir neçə il içərisindədir.

İzləyicilərlə bağlı əsas problem onların xərcləri artırmasıdır. Bu səbəbdən, bir izləmə sistemi proyekt xərclərinə yüzdə 25 əlavə edərkən eyni zamanda çıxışı yüzdə 25 yaxşılaşdırarsa, sistemin ölçüsünü artırmaqla eyni performans səviyyəsinə gələ biləcəyini iddia etmək olar. Bu da izləmə sistemi üçün tələb olunan əlavə texniki xidməti aradan qaldırır. Günəş enerjisi xərcləri azalmağa davam etdikcə bir izləmə sistemi qurmağın iqtisadi səmərəliliyi azalır. Başqa bir problem, izləmə sistemi mühərriklərinin davamlı olaraq saxlanılmasıdır, daha çox yenilikçi sistemlərin üstün bir üstünlük təmin etdiyi yerdir. Bu, sənayedə geniş şəkildə tanınır. Məsələn, 2013-cü ildə Yenilənə bilən Enerji Dünyası ilə danışan First Solar şirkətinin tracker layihə meneceri Scott Dailey, cüt oxlu izləyicilərin həqiqətən yüksək giriş tarifləri (FiT) olan bazarlarda yerləşdirildiyini, çünki məhsulu maksimum dərəcədə artıraraq əldə etdiyi gəlirin artdığını iddia etdi. daha yüksək əməliyyat və təmir xərclərini əvəzləşdirməyə meyllidir.

İlk dəfə bazara təqdim edildikdə, izləmə sistemləri ümumiyyətlə olduqca həcmli və etibarsız idi. Feed-in Tarifi (FiT) bumu dövründə Avropada quraşdırılmış bir çox izləyici, əsas etibarlılıq problemlərindən əziyyət çəkirdi, bəzən dəfələrlə uğursuzluq halları meydana gəldi. GTM Research-in baş analitiki M J Shaio-ya görə, bir neçə il əvvələ qədər izləyiciləri quraşdırmaq istəyən yeganə inkişaf etdiricinin daha çox risk qəbul etmək istəyənlər olması ümumi idi.

Bununla birlikdə, son zamanlarda izləyicilər daha yenilikçi oldu. Məsələn, özlərini avtomatik olaraq yenidən düzəltmək üçün GPS istifadə. NEXTracker kimi şirkətlər, nəzarət panellərini hər günəş panelinin bucağını real vaxt rejimində izləyən və panellərin hər zaman birbaşa günəşə baxması üçün izləmə dəqiqliyini geri bildirən izləyicilərinə daxil edir. Şirkətin NX Horizon məhsulu, hər mühərrik panelində yerləşdirilməsini təmin edən, özündə bir mühərrikə sahib olan öz-özünə işləyən bir izləyicidir (SPT), bu da elektrik enerjisinə qənaət etməklə yanaşı kabel və qazma işlərini də aradan qaldırır.

Təəssüf ki, başqa bir yenilikçi izləmə sistemi olan QBotix, bazara çıxara bilmədi. QBotix, robotları olan 200 izləyicidən ibarət idi, hər robotun özündə quraşdırılmış robotlar üçün şarj nöqtələri olan bir izləyiciyə hər izləyiciyə gedəcəyi fikri. Monoray bütün sistem üçün naqilləri daşıyır və bununla xəndək açma ehtiyacını aradan qaldırır. Robotlar izləyiciləri gün ərzində hər 40 dəqiqədən bir fərdi şəkildə tənzimləyəcək və izləyiciləri optimallaşdırmaq üçün istifadə edə biləcəkləri performans və etibarlılıq məlumatlarını toplayacaqlar. Bu, şirkətin keçən ilin avqust ayında dağılması istisna olmaqla, olduqca təsir edici görünür.

Buna baxmayaraq, günəş təqibindəki yenilikçi inkişaflar, xüsusən də yüksək günəş radiasiyasının olduğu bölgələrdə onu daha cəlbedici edir. Texnologiya inkişaf etdikcə texniki xidmət xərcləri də düşməyə başlayır. İndi daha çox layihə izləyicilərdən istifadə edir və bazar inkişaf edir. Əslində, mövcud proqnozlar 2020-ci ilədək 6 milyard dollar dəyərində bir izləmə bazarına işarə edir. Bu olduqca təsir edicidir.


Videoya baxın: Almaniya enerji ümidlərini günəşə bağlayır (Dekabr 2020).