சூரிய மின் நிலையங்களின் வகைகள்: கோபுரம், வட்டு, பரவளைய-உருளை செறிவு, சூரிய-வெற்றிடம், ஒருங்கிணைந்த

சூரிய கதிர்வீச்சு ஆற்றலை மாற்ற அல்லது வேறுவிதமாகக் கூறினால் - சூரிய வெப்பம் மற்றும் ஒளி, மின் ஆற்றலாக, பல ஆண்டுகளாக உலகின் பல நாடுகள் சூரிய மின் உற்பத்தி நிலையங்களைப் பயன்படுத்தி வருகின்றன. இவை வெவ்வேறு வடிவமைப்பைக் கொண்ட பொறியியல் கட்டமைப்புகள், மின் உற்பத்தி நிலையத்தின் வகையைப் பொறுத்து வெவ்வேறு கொள்கைகளில் வேலை செய்கின்றன.

"சோலார் பவர் பிளாண்ட்" என்ற கலவையைக் கேட்டு, சோலார் பேனல்களால் மூடப்பட்ட ஒரு பெரிய பகுதியை யாராவது கற்பனை செய்தால், இது ஆச்சரியமல்ல, ஏனென்றால் ஃபோட்டோவோல்டாயிக் எனப்படும் இந்த வகை மின் உற்பத்தி நிலையங்கள் இன்று பல வீடுகளில் மிகவும் பிரபலமாக உள்ளன. ஆனால் இது சூரிய சக்தி ஆலையின் ஒரே வகை அல்ல.

தொழில்துறை அளவில் மின்சாரம் உற்பத்தி செய்யும் அனைத்து சூரிய மின் நிலையங்களும் ஆறு வகைகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளன: கோபுரம், தட்டு, ஒளிமின்னழுத்தம், பரவளைய-உருளை செறிவூட்டிகள், சூரிய-வெற்றிடம் மற்றும் ஒருங்கிணைந்த.ஒவ்வொரு வகையான சூரிய மின் உற்பத்தி நிலையங்களையும் விரிவாகப் பார்ப்போம் மற்றும் உலகெங்கிலும் உள்ள பல்வேறு நாடுகளில் உள்ள குறிப்பிட்ட கட்டமைப்புகளுக்கு கவனம் செலுத்துவோம்.

டவர் மின் உற்பத்தி நிலையங்கள்

சோலார் பவர் பிளாண்ட் — ஒரு சூரிய மின் நிலையம், இதில் ஹீலியோஸ்டாட்களின் புலத்தால் உருவாகும் ஆப்டிகல் செறிவூட்டல் அமைப்பிலிருந்து கதிர்வீச்சு கோபுரத்தில் பொருத்தப்பட்ட சூரிய ரிசீவருக்கு அனுப்பப்படுகிறது.

டவர் மின் உற்பத்தி நிலையங்கள் முதலில் சூரிய கதிர்வீச்சின் செல்வாக்கின் கீழ் நீர் ஆவியாதல் கொள்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டவை. இங்கே நீராவி வேலை செய்யும் திரவமாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. அத்தகைய நிலையத்தின் மையத்தில் அமைந்துள்ள இந்த கோபுரத்தின் மேல் ஒரு தண்ணீர் தொட்டி உள்ளது, அது தெரியும் கதிர்வீச்சு மற்றும் வெப்பம் இரண்டையும் சிறந்த முறையில் உறிஞ்சுவதற்கு கருப்பு வண்ணம் பூசப்பட்டுள்ளது. கூடுதலாக, கோபுரத்தில் ஒரு பம்ப் குழு உள்ளது, அதன் செயல்பாடு நீர்த்தேக்கத்திற்கு நீர் வழங்குவதாகும். நீராவி, அதன் வெப்பநிலை 500 ° C ஐ விட அதிகமாக உள்ளது, நிலையத்தின் பிரதேசத்தில் அமைந்துள்ள ஒரு விசையாழி ஜெனரேட்டரை மாற்றுகிறது.

கோபுரத்தின் உச்சியில் சூரிய கதிர்வீச்சின் அதிகபட்ச அளவைக் குவிப்பதற்காக, நூற்றுக்கணக்கான ஹீலியோஸ்டாட்கள் அதைச் சுற்றி நிறுவப்பட்டுள்ளன, அதன் செயல்பாடு பிரதிபலித்த சூரிய கதிர்வீச்சை நேரடியாக நீர் கொள்கலனுக்கு செலுத்துவதாகும். ஹீலியோஸ்டாட்கள் கண்ணாடிகள், அவை ஒவ்வொன்றின் பரப்பளவு பல்லாயிரக்கணக்கான சதுர மீட்டரை எட்டும்.

ஹெலியோஸ்டாட் [ஹீலியோஸ்டாட்] - ஒரு ஒளியியல் செறிவூட்டல் அமைப்பின் தட்டையான அல்லது கவனம் செலுத்தும் கண்ணாடி உறுப்பு, சூரிய கதிர்வீச்சு பெறுநருக்கு பிரதிபலிக்கும் நேரடி சூரிய கதிர்வீச்சை இயக்குவதற்கான தனிப்பட்ட நோக்குநிலை சாதனம்.

பகலில் சூரியனின் இயக்கத்திற்கு ஏற்ப நிலைநிறுத்தப்படுவதால், தானியங்கி ஃபோகசிங் சிஸ்டம் பொருத்தப்பட்ட ஆதரவில் பொருத்தப்பட்டிருக்கும், அனைத்து ஹீலியோஸ்டாட்களும் பிரதிபலித்த சூரிய கதிர்வீச்சை நேரடியாக கோபுரத்தின் உச்சியில், தொட்டிக்கு செலுத்துகின்றன.

வெப்பமான நாளில், உற்பத்தி செய்யப்படும் நீராவியின் வெப்பநிலை 700 °C ஆக உயரும், இது விசையாழியின் இயல்பான செயல்பாட்டிற்கு போதுமானதை விட அதிகமாகும்.

எடுத்துக்காட்டாக, இஸ்ரேலில், நெகேவ் பாலைவனத்தின் பிரதேசத்தில், 2017 ஆம் ஆண்டின் இறுதிக்குள், 121 மெகாவாட்டிற்கும் அதிகமான திறன் கொண்ட கோபுரத்துடன் கூடிய மின் உற்பத்தி நிலையத்தின் கட்டுமானம் முடிக்கப்படும். கோபுரத்தின் உயரம் 240 மீட்டர் (கட்டுமானத்தின் போது உலகின் மிக உயரமான சூரிய கோபுரம்). , அதைச் சுற்றி நூறாயிரக்கணக்கான ஹீலியோஸ்டாட்களின் தளம் இருக்கும், அவை Wi-Fi கட்டுப்பாட்டின் மூலம் நிலைநிறுத்தப்படும். தொட்டியில் உள்ள நீராவி வெப்பநிலை 540 ° C ஐ எட்டும். $773 மில்லியன் திட்டம் இஸ்ரேலின் மின்சாரத் தேவையில் 1% ஈடு செய்யும்.

கோபுரத்தில் சூரிய கதிர்வீச்சு மூலம் வெப்பமடைவது தண்ணீர் மட்டுமல்ல. எடுத்துக்காட்டாக, ஸ்பெயினில், 2011 இல், ஜெமசோலார் டவர் சூரிய மின் நிலையம் செயல்பாட்டுக்கு வந்தது, அதில் ஒரு உப்பு குளிரூட்டி சூடாகிறது. இந்த தீர்வு இரவில் கூட வெப்பத்தை சாத்தியமாக்கியது.

565 ° C க்கு சூடேற்றப்பட்ட உப்பு, ஒரு சிறப்பு தொட்டியில் நுழைகிறது, அதன் பிறகு நீராவி ஜெனரேட்டருக்கு வெப்பத்தை கடத்துகிறது, இது விசையாழியை மாற்றுகிறது. முழு அமைப்பும் 19.9 மெகாவாட் திறன் கொண்டது மற்றும் 110 GWh மின்சாரம் (வருடாந்திர சராசரி) வழங்கும் திறன் கொண்டது, 27,500 குடும்பங்கள் 9 மாதங்களுக்கு முழு திறனுடன் 24 மணிநேரமும் செயல்படும் நெட்வொர்க்கிற்கு மின்சாரம் வழங்க முடியும்.

நிறைய மின் உற்பத்தி நிலையங்கள்

கொள்கையளவில், இந்த வகை மின் உற்பத்தி நிலையங்கள் கோபுர ஆலைகளைப் போலவே இருக்கின்றன, ஆனால் அவை கட்டமைப்பு ரீதியாக வேறுபட்டவை. இது தனித்தனி தொகுதிகளைப் பயன்படுத்துகிறது, அவை ஒவ்வொன்றும் மின்சாரத்தை உருவாக்குகின்றன. தொகுதி பிரதிபலிப்பான் மற்றும் பெறுதல் இரண்டையும் உள்ளடக்கியது. பிரதிபலிப்பாளரை உருவாக்கும் கண்ணாடிகளின் பரவளைய அசெம்பிளி ஆதரவில் பொருத்தப்பட்டுள்ளது.

மிரர் பெருக்கி - கண்ணாடி பூச்சு கொண்ட சூரிய கதிர்வீச்சு செறிவூட்டி.ஸ்பெகுலர் ஃபேஸ்டெட் கான்சென்ட்ரேட்டர் - ஒரு பொதுவான பிரதிபலிப்பு மேற்பரப்பை உருவாக்கும் தட்டையான அல்லது வளைந்த வடிவத்தின் தனிப்பட்ட கண்ணாடிகளைக் கொண்ட சூரியக் கதிர்வீச்சின் ஸ்பெகுலர் செறிவூட்டி.

ரிசீவர் பாராபோலாய்டின் மையத்தில் அமைந்துள்ளது. பிரதிபலிப்பான் டஜன் கணக்கான கண்ணாடிகளைக் கொண்டுள்ளது, ஒவ்வொன்றும் தனித்தனியாக தனிப்பயனாக்கப்பட்டது. ரிசீவர் ஒரு ஜெனரேட்டருடன் இணைந்த ஒரு ஸ்டிர்லிங் இயந்திரமாக இருக்கலாம் அல்லது நீராவியாக மாற்றப்படும் நீர் தொட்டியாக இருக்கலாம், மேலும் நீராவி விசையாழியை மாற்றுகிறது.

எடுத்துக்காட்டாக, 2015 இல், ஸ்வீடனின் ரிபாசோ, தென்னாப்பிரிக்காவில் ஸ்டிர்லிங் இயந்திரத்துடன் ஒரு பரவளைய ஹெலோதெர்மல் யூனிட்டை சோதித்தது. நிறுவலின் பிரதிபலிப்பானது 96 பாகங்கள் மற்றும் 104 சதுர மீட்டர் பரப்பளவைக் கொண்ட ஒரு பரவளைய கண்ணாடி ஆகும்.

ஃப்ளைவீல் பொருத்தப்பட்ட மற்றும் ஜெனரேட்டருடன் இணைக்கப்பட்ட ஸ்டிர்லிங் ஹைட்ரஜன் இயந்திரத்தில் கவனம் செலுத்தப்பட்டது. பகலில் சூரியனைத் தொடர்ந்து தட்டு மெதுவாகத் திரும்பியது. இதன் விளைவாக, செயல்திறன் காரணி 34% ஆக இருந்தது, மேலும் அத்தகைய ஒவ்வொரு "தகடு" பயனருக்கு வருடத்திற்கு 85 MWh மின்சாரத்தை வழங்க முடிந்தது.

நியாயமாக, இந்த வகை சூரிய மின் நிலையத்தின் "தகட்டின்" மையத்தில், எண்ணெய் கொள்கலனைக் காணலாம், அதன் வெப்பத்தை நீராவி ஜெனரேட்டருக்கு மாற்றலாம், இது சுழலும் மின்சார ஜெனரேட்டரின் விசையாழி.

பரவளைய குழாய் சூரிய மின் நிலையங்கள்

இங்கே மீண்டும் வெப்பமூட்டும் ஊடகம் செறிவூட்டப்பட்ட பிரதிபலித்த கதிர்வீச்சினால் சூடேற்றப்படுகிறது. கண்ணாடியானது 50 மீட்டர் நீளமுள்ள பரவளைய உருளை வடிவில் உள்ளது, இது வடக்கு-தெற்கு திசையில் அமைந்துள்ளது மற்றும் சூரியனின் இயக்கத்தைத் தொடர்ந்து சுழலும். கண்ணாடியின் மையத்தில் ஒரு நிலையான குழாய் உள்ளது, அதனுடன் திரவ குளிரூட்டும் முகவர் நகரும்.குளிரூட்டி போதுமான அளவு சூடாக இருந்தால், வெப்பம் வெப்பப் பரிமாற்றியில் உள்ள தண்ணீருக்கு மாற்றப்படுகிறது, அங்கு நீராவி மீண்டும் ஜெனரேட்டரை மாற்றுகிறது.

பரவளைய தாழ்வார செறிவு - சூரிய கதிர்வீச்சின் கண்ணாடி செறிவூட்டி, அதன் வடிவம் தனக்கு இணையாக நகரும் பரவளையத்தால் உருவாகிறது.

1980 களில் கலிபோர்னியாவில், லஸ் இன்டர்நேஷனல் அத்தகைய 9 மின் உற்பத்தி நிலையங்களைக் கட்டியது, மொத்த திறன் 354 மெகாவாட். இருப்பினும், பல வருட நடைமுறைக்குப் பிறகு, வல்லுநர்கள் இன்று பரவளைய மின் உற்பத்தி நிலையங்கள் லாபம் மற்றும் செயல்திறன் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் கோபுரம் மற்றும் தகடு சூரிய மின் நிலையங்களை விட தாழ்ந்தவை என்ற முடிவுக்கு வந்துள்ளனர்.

இருப்பினும், 2016 ஆம் ஆண்டில், காசாபிளாங்காவுக்கு அருகிலுள்ள சஹாரா பாலைவனத்தில் ஒரு மின் நிலையம் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. சூரிய செறிவூட்டிகள், 500 மெகாவாட் திறன் கொண்டது. அரை மில்லியன் 12 மீட்டர் கண்ணாடிகள், ஜெனரேட்டர் விசையாழிகளை சுழற்றுவதற்கு தண்ணீரை நீராவியாக மாற்ற குளிரூட்டியை 393 ° C க்கு வெப்பப்படுத்துகின்றன. இரவில், வெப்ப ஆற்றல் உருகிய உப்பில் சேமிக்கப்படுவதன் மூலம் தொடர்ந்து வேலை செய்கிறது. இந்த வழியில், மொராக்கோ மாநிலம் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த ஆற்றல் மூலத்தின் சிக்கலை படிப்படியாக தீர்க்க திட்டமிட்டுள்ளது.

ஒளிமின்னழுத்த மின் நிலையங்கள்

ஒளிமின்னழுத்த தொகுதிகள், சோலார் பேனல்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட நிலையங்கள். அவை நவீன உலகில் மிகவும் பிரபலமாகவும் பரவலாகவும் உள்ளன. சிலிக்கான் செல்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட தொகுதிகள், சானடோரியங்கள், தனியார் வில்லாக்கள் மற்றும் பிற கட்டிடங்கள் போன்ற சிறிய தளங்களுக்கு மின்சாரம் வழங்க பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அங்கு தேவையான சக்தியுடன் கூடிய ஒரு நிலையம் தனித்தனி பகுதிகளிலிருந்து சேகரிக்கப்பட்டு கூரையில் அல்லது பொருத்தமான பகுதியின் சதித்திட்டத்தில் நிறுவப்படுகிறது. தொழில்துறை ஒளிமின்னழுத்த மின் நிலையங்கள் சிறிய நகரங்களுக்கு மின்சாரம் வழங்க முடியும்.

சோலார் பவர் பிளாண்ட் (எஸ்இஎஸ்) [சூரிய மின் நிலையம்] - சூரிய கதிர்வீச்சின் ஆற்றலை மின்சாரமாக மாற்ற வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு மின் நிலையம்.

உதாரணமாக, ரஷ்யாவில், நாட்டில் மிகப்பெரிய ஒளிமின்னழுத்த மின் நிலையம் 2015 இல் தொடங்கப்பட்டது. "Alexander Vlazhnev" சூரிய மின் நிலையம், 100,000 சோலார் பேனல்களைக் கொண்டுள்ளது, மொத்தம் 25 மெகாவாட் திறன் கொண்டது. ஓர்ஸ்க் மற்றும் காய் நகரங்களுக்கு இடையே 80 ஹெக்டேர். வணிக மற்றும் குடியிருப்பு கட்டிடங்கள் உட்பட ஓர்ஸ்க் நகரின் பாதிக்கு மின்சாரம் வழங்க நிலையத்தின் திறன் போதுமானது.

அத்தகைய நிலையங்களின் செயல்பாட்டின் கொள்கை எளிதானது. ஒளி ஃபோட்டான்களின் ஆற்றல் சிலிக்கான் செதில் மின்னோட்டமாக மாற்றப்படுகிறது; இந்த குறைக்கடத்தியில் உள்ள உள்ளார்ந்த ஒளிமின்னழுத்த விளைவு சூரிய மின்கல உற்பத்தியாளர்களால் நீண்ட காலமாக ஆய்வு செய்யப்பட்டு ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டது. ஆனால் 24% செயல்திறனைக் கொடுக்கும் படிக சிலிக்கான், ஒரே விருப்பம் அல்ல. தொழில்நுட்பம் தொடர்ந்து மேம்பட்டு வருகிறது. எனவே 2013 ஆம் ஆண்டில், ஷார்ப் பொறியாளர்கள் இண்டியம்-கேலியம்-ஆர்சனைடு தனிமத்திலிருந்து 44.4% செயல்திறனைப் பெற்றனர், மேலும் ஃபோகசிங் லென்ஸ்கள் பயன்படுத்துவதன் மூலம் அனைத்து 46% ஐயும் அடைய முடிந்தது.

சூரிய வெற்றிட மின் நிலையங்கள்

சூரிய நிலையங்களின் முற்றிலும் சூழலியல் வகை. கொள்கையளவில், இயற்கை காற்று ஓட்டம் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது வெப்பநிலை வேறுபாடு காரணமாக ஏற்படுகிறது (பூமியின் மேற்பரப்பில் உள்ள காற்று வெப்பமடைந்து மேல்நோக்கி விரைகிறது). 1929 இல், இந்த யோசனை பிரான்சில் காப்புரிமை பெற்றது.

ஒரு கிரீன்ஹவுஸ் கட்டப்பட்டு வருகிறது, இது கண்ணாடியால் மூடப்பட்ட நிலத்தின் ஒரு பகுதி. கிரீன்ஹவுஸின் மையத்திலிருந்து ஒரு கோபுரம் நீண்டுள்ளது, ஒரு உயரமான குழாய், அதில் ஒரு ஜெனரேட்டர் டர்பைன் பொருத்தப்பட்டுள்ளது. சூரியன் கிரீன்ஹவுஸை வெப்பப்படுத்துகிறது, மேலும் குழாய் வழியாக விரைந்த காற்று விசையாழியை மாற்றுகிறது.சூரியன் ஒரு மூடிய கண்ணாடி அளவில் காற்றை சூடாக்கும் வரை மற்றும் இரவில் கூட பூமியின் மேற்பரப்பு வெப்பத்தைத் தக்க வைத்துக் கொள்ளும் வரை வரைவு மாறாமல் இருக்கும்.

ஸ்பெயினில், மாட்ரிட்டில் இருந்து 150 கிலோமீட்டர் தெற்கே 1982-ல் இந்த வகை சோதனை நிலையம் கட்டப்பட்டது. கிரீன்ஹவுஸ் விட்டம் 244 மீட்டர் மற்றும் குழாய் 195 மீட்டர் உயரம் இருந்தது. அதிகபட்ச வளர்ந்த சக்தி 50 kW மட்டுமே. இருப்பினும், விசையாழி 8 ஆண்டுகள் ஓடியது, அது துரு மற்றும் அதிக காற்று காரணமாக தோல்வியடைந்தது. 2010 ஆம் ஆண்டில், சீனா 200 கிலோவாட் வழங்கக்கூடிய சூரிய வெற்றிட நிலையத்தின் கட்டுமானத்தை நிறைவு செய்தது. இது 277 ஹெக்டேர் பரப்பளவைக் கொண்டுள்ளது.

ஒருங்கிணைந்த சூரிய மின் நிலையங்கள்

சூடான நீர் மற்றும் வெப்பமூட்டும் தகவல்தொடர்புகள் வெப்பப் பரிமாற்றிகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ள நிலையங்கள் இவை, பொதுவாக அவை பல்வேறு தேவைகளுக்கு தண்ணீரை சூடாக்குகின்றன. சோலார் பேனல்களுக்கு இணையாக செறிவூட்டிகள் வேலை செய்யும் போது ஒருங்கிணைந்த நிலையங்களில் ஒருங்கிணைந்த தீர்வுகளும் அடங்கும். ஒருங்கிணைந்த சூரிய மின் உற்பத்தி நிலையங்கள் பெரும்பாலும் மாற்று மின்சாரம் மற்றும் தனியார் வீடுகளை சூடாக்குவதற்கான ஒரே தீர்வாகும்.