Сонячна електростанція – це інженерна споруда, яка трансформує енергію сонячного випромінювання в електричну енергію та забезпечує всі побутові потреби людини.

Існують такі основні види сонячних електростанцій:

• автономні сонячні електростанції;
• мережеві електростанції (акумуляторні та без);
• гібридні сонячні електростанції;
• комбіновані СЕС

Проте за способом концентрації сонячної енергії СЕС поділяються на:

• баштового типу;
• тарільчатого типу;
• параболо циліндричні;
• комбіновані.

Складові сонячної електростанції:

Для того, щоб сонячна електростанція виробляла достатню кількість електричної енергії, її потрібно оснастити якісним та надійним обладнанням.

Першочергово мова йде про сонячні батареї та інвертори.

До уваги потрібно брати те, що СЕС можуть бути різних типів, тоді і їх обладнання буде відрізнятися. Наприклад, це можуть бути  акумуляторні батареї та контролери заряду-розряду.

Не менш важливими компонентами інженерної споруди є опорна конструкція, кабелі, вузол обліку, вбудовані спеціальні лічильники, системи моніторингу та інше.

Проте основними частинами СЕС є:

Фотоелектричні або сонячні батареї.

Вони складаються з елементів, які найчастіше виготовляються з кремнію, тобто напівпровідникових матеріалів.

Такими матеріалами можуть бути:

• монокристалічні елементи (вони характеризуються досить високим температурним коефіцієнтом і тривалим терміном використання. Але чим довше вони в експлуатації, тим з часом їх продуктивність починає знижуватися);
• полікристалічні елементи (вони характеризуються меншою вартістю);
• елементи, виготовлені на основі аморфного кремнію (характеризуються високим температурним коефіцієнтом; їх можна розташовувати на нерівних поверхнях. Проте вони мають найнижчу ефективність).

Інвертор.

Він перетворює постійний струм у змінний. Всі інвертори можуть бути різної потужності, тому їх тип обирається залежно від призначення.

Для СЕС найчастіше використовують автономні інвертори, оскільки їх застосовують для ізольованих систем електропостачання.

Акумулятори для сонячних батарей.

Їх найчастіше використовують для сонячних станцій автономного та гібридного типів. Споживачі електроенергії отримують таким чином безперебійний доступ до електропостачання, оскільки  акумулятори накопичують енергію протягом дня і забезпечують людей нею вночі, та під час аварійних або запланованих відключень від центральної мережі.

Контролери заряду.

Їх підключають між сонячною панеллю та акумулятором. Таким чином відбувається процес регулювання зарядки та захист від надмірного перезарядження.

Функціонально вони поділяються на:

• найпростіші контролери;
• ШІМ контролер;
• MPPT-контролер;

Підтримуюча конструкція панелей.

Ця частина інженерної споруди забезпечує правильний кут нахилу сонячних панелей та необхідну жорсткість.

Як же працює сонячна електростанція?

В основу роботи СЕС покладений фотоелектричний ефект, який перетворює сонячну енергію на електричну.

Найчастіше для оптимізації цього процесу використовують сонячні панелі, які виготовлені з кремнієвих сплавів.

Отже, в той момент, коли фотони сонячного світла попадають на сонячну панель, яка виготовлена з напівпровідникового матеріалу, генеруються вільні електрони, які генерують постійний електричних струм.

Після того як вироблений постійний електричний струм, інвертор перетворює його на змінний.

Відбувається трансформація електричного струму в той вид, який підходить для використання побутовими споживачами, а також передачі його в енергосистему країни.

Довговічні чи ні сонячні електростанції?

Дослідники та розробники СЕС провели ряд досліджень, в результаті яких було доведено, що термін експлуатації цих інженерних споруд перевищує 30 років.

Частина із цих сонячних електростанцій була створена у 80-их роках минулого століття в Європі та США. Після 25-го року своєї роботи вони почали демонструвати зниження ефективності вироблення електроенергії на 10%. Проте інша частина не піддалася деградації.

Сонячні батареї, що випускаються сьогодні, працюють ще стабільніше, ефективніше і надійніше аніж ті, що вимірювалися в дослідженнях.

В середньому можна впевнено стверджувати, що полікристалічні панелі мають термін служби від 20 років, монокристалічні – від 30 років.

Отже, сонячні електростанції мають велике значення у розвитку зеленої енергетики в Україні та світі.