Saulės energetikos technologijos

Saulės energetikos technologijos – technologijų visuma, leidžianti saulės šviesos ir šilumos energiją paversti elektra ar šiluma. Šios technologijos yra svarbi atsinaujinančios energetikos dalis , prisidedanti prie švaresnės energijos gamybos ir klimato kaitos mažinimo.

 Saulės moduliai ir kolektoriai 
Saulės kolektoriai skirti karštam vandeniui ruošti. Kolektoriuose sukaupta šiluma specialių siurblių pagalba perduodama į vandens šildytuvą.

Ilgainiui, įsigaliojus gaminančių vartotojų statusui ir įdiegus dvipusės apskaitos sistemą (angl. net metering), saulės šilumos kolektorius palaipsniui pakeitė įvairių tipų šilumos siurbliai. Šiems siurbliams reikalinga elektros energija vis dažniau gaminama saulės šviesos elektrinėse.

Saulės šviesos moduliai, kurie būna fotovoltiniai, polikristaliniai (mėlyno atspalvio) arba monokristaliniai (atpažįstami iš juodos ir aptakios išvaizdos) – viena pagrindinių saulės elektrinės dalių. Jie saulės energiją paverčia elektros energija.

Modulius sudarančios plokštės sugeria saulės spindulių fotonus, dėl ko išsiskiria elektronai, generuojantys elektros įtampą ir srovę. Sukurta nuolatinė srovė keitiklio (inverterio) pagalba paverčiama kintamąja srove, tinkama naudoti buityje ar tiekti į elektros tinklą.

Vieno saulės šviesos modulio galia paprastai siekia nuo keliasdešimties iki kelių šimtų vatų. Moduliai gali būti naudojami atskirai arba jungiami į galingesnes sistemas, kurios montuojamos ant pastatų stogų, žemės paviršiaus ar kitų konstrukcijų.

 Autonominės, hibridinės ir tinklo elektrinės, prijungtos prie perdavimo ir elektros tinklo 
Saulės šviesos elektrinės pagal priklausomybę nuo elektros tinklo gali būti skirstomos į tinklo elektrines, autonomines ir hibridines. Tinklo elektrinės pasižymi tuo, kad veikia pagal visuomeninio elektros tinklo užduodamus parametrus (dažnį, sinusoidę ir t.t.). Tai reiškia, kad dingus elektros energijos tiekimui elektros tinkle, tokia saulės elektrinė dėl saugumo išsijungia.

Autonominės saulės elektrinės dažniausiai naudojamos ten, kur elektros energija į objektą netiekiama elektros tinklu dėl didelių infrastruktūros plėtros kaštų ar kitų priežasčių (pvz., saloje). Kadangi į saulės modulius saulės šviesa patenka netolygiai, tolygios srovės ir įtampos generavimui autonominei sistemai dažniausiai būtinas energijos kaupiklis (akumuliatorius).

Hibridinė elektrinė taip pat komplektuojama su akumuliatoriumi, bet yra prijungta prie elektros tinklo. Sustojus elektros energijos tiekimui iš elektros tinklo, tokia elektrinė gali ribotą laiko tarpą elektros energija aprūpinti kritinius vidinio tinklo vartotojus.

 BIPV sistemos 
Saulės moduliai tradiciškai montuojami ant biurų pastatų stogų, tačiau pastaraisiais metais vis dažniau jie integruojami tiesiai į pastatų architektūrą, taip, kad būtų vizualiai nematomi. Tokios sistemos, tapusios pastato konstrukcijų – stogo, fasado ar net langų – dalimi, vadinamos į pastatus integruotomis fotovoltinėmis sistemomis (angl. Building-integrated photovoltaics, BIPV).

Pagrindinis skirtumas nuo tradicinių saulės elektrinių yra tas, kad BIPV sistemų pirminė funkcija yra architektūrinė, o elektros energijos gamyba – antraeilė.
 BIPV sistemos pasižymi įvairiomis formomis ir panaudojimo galimybėmis:
 Standartinės stogo sistemos – dažniausiai taikomos fotovoltinių elementų juostelių pavidalu;
 Pusiau skaidrios sistemos – dalį saulės šviesos praleidžia į pastatą;
 Padengiančios sistemos – montuojamos vertikaliai ant pastato sienų;
 Plytelės – populiariausia BIPV forma, lengvai keičiama įprastomis stogo dangomis;
 Lanksčios laminatės – gali būti klijuojamos ant įvairių formų ir paviršių.

Energijos gamybos efektyvumas gali būti mažesnis dėl modulių neoptimalios padėties saulės atžvilgiu, tačiau platesnis dangos plotas leidžia gauti daugiau elektros energijos. Nors BIPV sistemų įrengimas dažnai reikalauja didesnių pradinių investicijų nei tradicinių saulės elektrinių, dalį šių išlaidų galima kompensuoti sumažinus statybos medžiagų ir montavimo kaštus.

 Saulės sekimo sistemos 
Saulės modulių pagrindu sukonstruotas saulės elektrines, ypač stovinčias atskirai nuo pastatų, galima įrengti su vienos arba dviejų ašių saulės sekimo sistemomis.

Veikimo principas primena saulėgrąžos judėjimą: sistema nuolat pakreipia modulius saulės kryptimi, siekiant maksimaliai efektyviai sugauti saulės spindulius. Saulės sekimo sistemoje integruotas jutiklis nustato saulės padėtį, šiuos duomenis apdoroja valdiklis ir siunčia signalus varikliams, kurie perkelia modulius į elektros gamybai optimalią padėtį.


Kai kuriose saulės sekimo sistemose saulės judėjimas modeliuojamas pagal astronominius duomenis, tam naudojama speciali programinė įranga.

Saulės sekimo sistemos skirstomos į du tipus:
 Vienos ašies sekimo sistema juda aplink vieną horizontalią arba vertikalią ašį. Paprastai rytai-vakarai arba pietūs-šiaurė kryptimis.
   Dvigubos ašies sekimo sistemos moduliai juda ne tik horizontaliai, bet ir vertikaliai, t.y reguliuojamas ir sistemos modulių nuolydis.

Priklausomai nuo pasirinkto sprendimo, saulės sekimo sistema elektros energijos gamybos apimtį leidžia padidinti iki 35 proc. per metus.

 Nuorodos 
 Europos Komisijos sukurtoje skaičiuoklė, kur galima matyti, kiek elektros energijos gali generuoti montuojamos ir saulės sekimo sistemos saulės elektrinės. Tiesa, pastarąsias daugiausiai naudoja didelių saulės parkų valdytojai, kadangi sekimo sistemos yra susijusios su didesniais operaciniais kaštais.

 Išnašos 

Kategorija:Saulės energetika