في السنوات الأخيرة، ومع التعميق المستمر لذروة الكربون وإجراءات حيادية الكربون، حقق تطوير الخلايا الكهروضوئية نتائج ملحوظة. وبتوجيه من السياسات الوطنية، حددت مناطق مختلفة أهدافا تنموية للخلايا الكهروضوئية، ويختار المزيد والمزيد من الشركات والمستخدمين دخول صناعة الخلايا الكهروضوئية.
أدناه، قمنا بتلخيص المصطلحات المهنية في صناعة الخلايا الكهروضوئية لتكون مرجعًا لك وتعلمك. إذا كنت أيضًا شخصًا كهروضوئيًا، فيجب جمع هذه المصطلحات المهنية جيدًا!
الجزء الأول: المصطلحات الشائعة في الصناعة الكهروضوئية
التأثير الكهروضوئي / الكهروضوئي
الاسم الكامل هو التأثير الكهروضوئي، وهي ظاهرة يمتص فيها الجسم الفوتونات ويولد قوة دافعة كهربائية. عندما يضاء جسم ما، يتغير توزيع الشحنات داخل الجسم، مما يؤدي إلى تأثير القوة الدافعة الكهربائية والتيار.
توليد الطاقة الضوئية
تقنية لتوليد الطاقة تستخدم التأثير الكهروضوئي لتحويل الطاقة الشمسية مباشرة إلى طاقة كهربائية.
وحدة القياس
واط (W)، كيلووات (كيلوواط)، ميجاوات (MW)، جيجاوات (GW)، تيراواط (TW).
صيغة الحساب
1 تيراواط=1000جيغاواط=1000000ميغاواط=100000000كيلوواط=10000000000واط.
وحدة الطاقة للكهرباء
كيلووات ساعة (كيلووات ساعة)، مما يعني أن 1 كيلووات ساعة من الكهرباء يعادل 1 كيلووات ساعة من الكهرباء.
العاكس
واحدة من المعدات الرئيسية في أنظمة توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية، وتتمثل وظيفتها في تحويل التيار المباشر الناتج عن الخلايا الشمسية إلى تيار متردد يلبي متطلبات الجودة لشبكة الطاقة.
العاكس سلسلة
عاكس السلسلة هو جهاز يتتبع ذروة الطاقة القصوى لعدة مجموعات (عادةً 1-4 مجموعات) من السلاسل الكهروضوئية بشكل منفصل، ثم يدمجها في شبكة طاقة التيار المتردد بعد الانقلاب. يمكن أن يحتوي عاكس السلسلة على وحدات متعددة لتتبع ذروة الطاقة القصوى ذات طاقة منخفضة نسبيًا، وتستخدم بشكل أساسي في أنظمة توليد الطاقة الموزعة وأنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية المركزية.
القدرة المثبتة
بعد توصيلها في سلسلة وتغليفها للحماية، يمكن للخلايا الشمسية أن تشكل وحدات خلايا شمسية ذات مساحة كبيرة، والتي عند دمجها مع وحدات التحكم في الطاقة والمكونات الأخرى، تشكل أجهزة توليد الطاقة الكهروضوئية. الطاقة المولدة بواسطة هذا الجهاز هي السعة المثبتة.
نسبة السعة
نسبة سعة المكون إلى قدرة العاكس لمحطة الطاقة الكهروضوئية (نسبة السعة=السعة المركبة للنظام الكهروضوئي/السعة المقدرة للنظام الكهروضوئي). يمكن أن تؤدي زيادة نسبة السعة بشكل مناسب ضمن نطاق معين إلى تحسين معدل استخدام المعدات الأخرى، وتخفيف تكاليف الاستثمار، وخفض التكاليف وتكاليف توليد الطاقة، وكذلك جعل الإنتاج أكثر سلاسة، وتحسين ملاءمة الشبكة.
ايه جي سي
يستجيب التحكم التلقائي في التوليد (AGC)، المعروف أيضًا باسم نظام التحكم النشط في الطاقة، لتعليمات التحكم عن بعد الصادرة عن الإرسال ويحسن حساب الإستراتيجية الشاملة من خلال وحدة AGC للتأكد من أن بيانات التشغيل تلبي متطلبات الإرسال والشبكة اتصال.
ايه في سي
التحكم التلقائي في الجهد، المعروف أيضًا باسم تنظيم الجهد التفاعلي، يستجيب بسرعة لتعليمات الإرسال بناءً على منحنى الجهد لشبكة الطاقة، ويقوم تلقائيًا بضبط استراتيجيات التحكم وأوقات الاستجابة مثل الطاقة التفاعلية وأجهزة التعويض التفاعلية لتحقيق أهداف تنظيم الجهد وتقليل خسائر الشبكة .
ركوب الجهد المنخفض من خلال التكنولوجيا لمحطات الطاقة الكهروضوئية
ويشير إلى قدرة محطات الطاقة الكهروضوئية على الاتصال بشكل مستمر بالشبكة ضمن نطاق معين عندما تكون تقلبات الجهد عند نقطة اتصال الشبكة ناتجة عن أخطاء أو اضطرابات في شبكة الطاقة.
متوسط كفاءة التحويل
مقياس لقدرة الخلايا الشمسية على تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية. نسبة الطاقة الناتجة المثلى للخلية الشمسية إلى طاقة الإشعاع الشمسي المسقطة على سطحها.
تسوية تكلفة الكهرباء
يتم اختصارها كتكلفة الكهرباء لكل كيلووات ساعة. تسوية التكاليف وتوليد الطاقة خلال دورة حياة المشروع، ومن ثم حساب تكلفة توليد الطاقة، وهي القيمة الحالية للتكاليف خلال دورة الحياة مقسومة على القيمة الحالية لتوليد الطاقة خلال دورة الحياة.
الوصول إلى الإنترنت بأسعار معقولة
ويتضمن مستويين من المعنى: تكافؤ توليد الطاقة وتكافؤ المستخدم. يشير تكافؤ توليد الطاقة إلى قدرة توليد الطاقة الكهروضوئية على تحقيق أرباح معقولة حتى لو تم شراؤها بسعر الشبكة لمصادر الطاقة التقليدية (بدون إعانات)؛ يشير التكافؤ من جانب المستخدم إلى الحالة التي تكون فيها تكلفة توليد الطاقة الكهروضوئية أقل من سعر بيع الكهرباء. اعتمادًا على نوع المستخدم وتكلفة الشراء، يمكن تقسيمها إلى تكافؤ من جانب المستخدم التجاري والسكني.
المعيار على سعر شبكة الكهرباء
حددت اللجنة الوطنية للتنمية والإصلاح سعر الشراء (بما في ذلك الضريبة) لمحطات الطاقة الكهروضوئية المركزية المتصلة بالشبكة من قبل شركات شبكات الكهرباء.
ساعات استخدام معدات توليد الطاقة
يعكس متوسط ساعات التشغيل لقدرة معدات توليد الطاقة في المنطقة في ظل ظروف الحمل الكامل خلال فترة زمنية معينة، أي نسبة توليد الطاقة إلى متوسط القدرة المركبة، معدل استخدام معدات توليد الطاقة في المنطقة. الصيغة هي: ساعات الاستخدام=توليد الطاقة/السعة المثبتة.
ساعات الاستخدام السنوية
متوسط وقت تشغيل الحمولة الكاملة للمولد خلال سنة واحدة؛ وتبلغ نسبة ساعات استخدام معدات توليد الطاقة 8760 ساعة سنويا، والمعروفة أيضا باسم "معدل استخدام المعدات".
الوصول إلى خط مخصص
يتم تجهيز نقاط الوصول إلى الطاقة الموزعة بأجهزة تبديل مخصصة للطاقة الموزعة، مثل الاتصال المباشر للطاقة الموزعة بالمحطات الفرعية أو محطات التبديل أو قضبان غرفة التوزيع أو الوحدات الرئيسية الحلقية.
خط جامع
في نظام توليد الطاقة الكهروضوئية الذي يحتوي على محولات لا مركزية ووصلات شبكة مركزية، يتم تقريب خرج الطاقة الكهربائية من كل سلسلة وحدة كهروضوئية إلى العاكس من خلال صندوق مجمع، ثم يتم تجميعها إلى خطوط نقل التيار المستمر والتيار المتردد لقضيب توليد الطاقة من خلال محطة إخراج العاكس، والتي تسمى خط التجميع. يمكن أن يتم نقل خطوط التجميع من خلال الطرق العلوية أو الدفن المباشر أو وضع الجسور.
صندوق الموحد
يمكن تقسيمها إلى صندوق مجمع DC وصندوق مجمع AC. صندوق تجميع التيار المستمر هو جهاز أسلاك يضمن الاتصال المنظم ووظيفة التجميع للوحدات الكهروضوئية. يتم استخدام صندوق تجميع التيار المتردد لتجميع تيارات الخرج لمحولات متعددة، مع حماية المحولات من الضرر الناتج عن جانب/حمل شبكة التيار المتردد. باعتبارها نقطة فصل الإخراج للعاكسات، فإنها تعمل على تحسين سلامة النظام وتحمي سلامة موظفي التركيب والصيانة.
ربط شبكات الجهد العالي والمتوسط والمنخفض لمحطات الطاقة الكهروضوئية
يمكن للمؤسسات الصناعية والتجارية العامة التي تبلغ قدرتها 400 كيلووات أو أقل إجراء توصيل شبكة بجهد منخفض 380 فولت. يمكن إنشاء نقاط اتصال متعددة للشبكة بين 400 كيلووات-2 ميجاوات للاتصال بالشبكة ذات الجهد المنخفض. إذا تجاوزت الطاقة 2 ميجاوات، يلزم توصيل شبكة 10 كيلو فولت، وإذا تجاوزت 6 ميجاوات، يلزم توصيل شبكة 35 كيلو فولت (راجع متطلبات أو توصيات شركة شبكة الطاقة المحلية للحصول على التفاصيل).
كابل تيار متردد/تيار مستمر
تنقسم مصادر الطاقة إلى AC و DC، لذلك يتم تقسيمها إلى كابلات AC وكابلات DC. كبلات التيار المتردد هي كبلات تستخدم لتوصيل مصادر طاقة التيار المتردد؛ تُستخدم كابلات التيار المستمر ككابلات في أنظمة نقل وتوزيع الطاقة التي تعمل بالتيار المستمر.
خلية شمسية بلورية واحدة
خلية شمسية تم تطويرها بناءً على مواد السيليكون أحادية البلورية عالية الجودة وتقنيات المعالجة، بشكل عام باستخدام التركيب السطحي، وتخميل الباعث، وتقنيات تطعيم المنطقة.
الخلايا الشمسية متعددة البلورات
باستخدام مواد السيليكون متعدد البلورات الشمسية وعمليات التصنيع المشابهة للخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون أحادي البلورية، فإن كفاءة التحويل الكهروضوئي الحالية وتكلفة الإنتاج أقل قليلاً من الخلايا الشمسية أحادية البلورية.
الجزء الثاني: المصطلحات المتعلقة بالوحدات الكهروضوئية
الوحدة النمطية
تتكون وحدات الطاقة الشمسية من عدة وحدات لتوليد الطاقة الشمسية متصلة على التوالي وبالتوازي. وتتمثل وظيفتها في تضخيم وحدات توليد الطاقة الشمسية منخفضة الطاقة إلى أجهزة إلكترونية بصرية مستقلة، عادةً ما تكون ذات طاقة عالية، والتي يمكنها شحن أنواع مختلفة من البطاريات بشكل منفصل، أو يمكن استخدامها بشكل متسلسل أو متوازي كوحدات توليد طاقة للطاقة الشمسية خارج الشبكة أو الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة. أنظمة التوريد.
البلاط مكدسة
يعد مكون البلاط المكدس مكونًا تكنولوجيًا متقدمًا تم تصميمه عن طريق تقسيم خلايا البطارية وربطها ببعضها البعض من خلال مادة لاصقة موصلة لتشكيل ترتيب كثيف. استبدال التكنولوجيا التقليدية بشرائط اللحام لتعزيز منطقة توليد الطاقة الفعالة لخلايا البطارية.
مكونات ذات وجهين
مكون يمكنه الاستفادة من الضوء الساقط على الجانبين الأمامي والخلفي لتوليد طاقة ضوئية. عادة، تكون القوة الخلفية للمكون مزدوج الجوانب أكثر من 60% من القوة الأمامية.
مكون زجاجي مزدوج الجوانب
تم إعداد المكونات باستخدام بطاريات مزدوجة الجوانب وزجاج مزدوج الجوانب.
قوس الضوئية
الأقواس الوظيفية الخاصة المستخدمة لتركيب ودعم وتثبيت الوحدات الكهروضوئية في أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية، بما في ذلك أقواس التتبع والأقواس الثابتة.
قوس التتبع/نظام التتبع/جهاز التعقب
جهاز يقوم بضبط الزاوية المكانية لمستوى الوحدة الشمسية بالنسبة لأشعة الشمس الساقطة في الوقت الفعلي من خلال العمل المشترك للدوائر والبرامج الميكانيكية والكهربائية والإلكترونية، من أجل زيادة كمية ضوء الشمس المسقط على الوحدة وتحسين الطاقة جيل.
التوهين الضوئي طويل المدى (LID)
توهين طاقة خرج البطارية والمكونات الناتجة عن التعرض الطويل للضوء.
معرف المنتج
يشير التدهور المستحث المحتمل إلى تسرب التيار بين الزجاج ومواد التعبئة والتغليف الناتج عن تعرض المكونات للجهد العالي على المدى الطويل، مما يؤدي إلى تراكم كمية كبيرة من الشحن على سطح خلية البطارية وتدهور تأثير التخميل لسطح البطارية، مما يؤدي إلى أداء المكونات دون معايير التصميم.
شركة الاتصالات السعودية
تشير شروط الاختبار القياسية، المستخدمة بشكل رئيسي في المختبرات، إلى درجة حرارة محيطة تبلغ 25 درجة، وجودة الغلاف الجوي تبلغ AM1.5، وسرعة الرياح 0 م/ث، و1000 وات/م ².
NOCT
درجة حرارة خلية التشغيل العادية، NOCT للمكونات العادية هي 45 درجة ± 2 درجة. ويشير إلى درجة الحرارة التي يتم الوصول إليها عندما تكون الوحدة الشمسية أو البطارية في حالة دائرة مفتوحة وعند (شدة ضوء سطح البطارية =800 واط/م ²، درجة الحرارة المحيطة =20 درجة، سرعة الرياح {{4} }آنسة).
BIPV
البناء الكهروضوئي المتكامل، تنعكس المواد الكهروضوئية المستخدمة في المباني الكهروضوئية على شكل مواد بناء، لذا فإن مواد البناء الكهروضوئية لا تقوم بوظائف توليد الطاقة فحسب، بل تخدم وظائف البناء أيضًا. تركيب الخلايا الشمسية مع مواد البناء وتطبيقها مباشرة على الهياكل المحيطة مثل أسطح وجدران المباني.
بابف
يتم تعريف المباني الكهروضوئية المرفقة بشكل مختلف عن BIPV. يشير بشكل أساسي إلى أنظمة توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المثبتة على المباني القائمة، والمعروفة أيضًا باسم المباني الكهروضوئية الشمسية "نوع التثبيت". وتتمثل الوظيفة الرئيسية لـ BAPV في توليد الطاقة، مما لا يتعارض مع وظائف المباني ولا يؤدي إلى إتلاف أو إضعاف وظائف المباني القائمة.
الايثيلين في المئة
التخميل باعث والبطارية الاتصال المؤخر. تمتلك خلايا PERC حصة سوقية تبلغ حوالي 90% وهي حاليًا أكثر أنواع الخلايا الشمسية شيوعًا في السوق.
TOPcon
بطارية اتصال التخميل بأكسيد الأنفاق، تكنولوجيا البطاريات من النوع N، مع حد كفاءة نظرية عالية وعملية مماثلة لـ PECR.
HJT
تستخدم خلايا الوصلات غير المتجانسة ذات الطبقات غير المتبلورة مواد شبه موصلة مختلفة لتشكيل وصلات PN غير متجانسة، والتي تتمتع بكفاءة نظرية عالية، وخطوات معالجة قليلة، ولكن متطلبات عملية عالية للغاية.
إبك
عبر إصبع بطارية الاتصال الخلفي.
الجزء الثالثهـ: وضع تشغيل محطة الطاقة الكهروضوئية
محطة كهرباء أرضية/محطة كهرباء مركزية
الاستخدام الرئيسي لمصفوفات الخلايا الشمسية واسعة النطاق هو تحويل الطاقة الشمسية مباشرة إلى تيار مباشر، والذي يتم بعد ذلك توصيله بشبكة الطاقة من خلال خزانات توزيع التيار المتردد، والمحولات التصاعدية، والمفاتيح الكهربائية ذات الجهد العالي لتوصيل الطاقة الكهروضوئية إلى الشبكة. ، والتي يتم بعد ذلك توزيعها بشكل موحد بواسطة الشبكة لتزويد المستخدمين بالطاقة.
محطة الطاقة الموزعة
مشروع توليد الطاقة الكهروضوئية يقع بالقرب من المستخدم، حيث يتم استخدام الطاقة المولدة في الموقع وتوصيلها بالشبكة عند مستويات جهد أقل من 35 كيلو فولت أو أقل، ولا تتجاوز إجمالي القدرة المركبة لنقطة اتصال شبكة واحدة بشكل عام 6 ميجاوات.
محطة كهرباء ذكية
يشير إلى التكامل العميق مع 5G والإنترنت والبيانات الضخمة والذكاء الاصطناعي وغيرها من تقنيات معلومات الجيل الجديد في تطبيق المجال الكهروضوئي، بحيث يمكن مساعدة جميع روابط محطة الطاقة الكهروضوئية من البناء إلى التشغيل بواسطة التكنولوجيا الرقمية لتعظيم قيمة العملاء الذين يمتلكون ويديرون محطة الطاقة.
الاستخدام الذاتي وفائض الكهرباء المتصل بالانترنت
يعد وضع النظام الكهروضوئي هذا هو الوضع الأكثر شيوعًا، وتعتمد أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية الموزعة بشكل عام هذا الوضع بشكل أساسي. يمكن للكهرباء المولدة بواسطة الأنظمة الكهروضوئية أن تلبي أولاً استخدام الأحمال الخاصة بها، ويمكن بيع الكهرباء الزائدة إلى الشبكة لتجنب الهدر؛ إذا كانت الكهرباء المولدة بواسطة الخلايا الكهروضوئية غير كافية لاستخدام الأحمال، فسيتم استكمالها بإمدادات الطاقة من الشبكة. يتضمن هذا النموذج تركيب عدادات ذكية ثنائية الاتجاه في شبكة الطاقة، والتي تقيس على التوالي توليد الطاقة في محطات الطاقة الكهروضوئية واستهلاك الكهرباء للمستخدمين، وتدفع أو تجمع فواتير الكهرباء وفقًا للسياسات وأسعار الكهرباء المتفاوض عليها.
الاستخدام الذاتي، لا يوجد اتصال بالإنترنت لفائض الكهرباء
الميزة المهمة لوضع اتصال الشبكة ذاتي الاستخدام التلقائي هي "اتصال الشبكة بدون اتصال الشبكة". تقع نقطة الوصول لهذا الوضع في الطرف السفلي من عداد شبكة الطاقة، وهو الجانب الخاص لنقطة حدود الملكية الكاملة. يتم تطبيق وضع النظام الكهروضوئي بشكل عام في المواقف التي يكون فيها جانب المستخدم لديه حمل كهربائي كبير ومستمر، ويكون لدى المستخدم القدرة على استخدام توليد الطاقة الكهروضوئية دون التسبب في هدر.
الوصول الكامل إلى الإنترنت
يقوم وضع اتصال الشبكة هذا بتوصيل مخرج التيار المتردد للنظام الكهروضوئي مباشرة إلى جانب الجهد المنخفض أو الجهد العالي لشبكة الطاقة، وهو جانب الشبكة حيث يتم تقسيم حقوق الملكية. يتم بيع الكهرباء المولدة بواسطة هذا النظام مباشرة إلى الشبكة، ويعتمد سعر البيع عادة على متوسط سعر كهرباء الشبكة المحلية. ويبقى سعر الكهرباء للمستخدم دون تغيير، كما يقول المثل "هناك خطان للدخل والنفقات، كل منهما لحسابه الخاص". هذا النمط من بيع الكهرباء مباشرة عبر الإنترنت هو أيضًا الاتجاه السائد في التطبيقات الكهروضوئية؛ لأن نموذجها المالي بسيط وموثوق نسبيًا ويفضله المستثمرون بسهولة.