Dreuchd Mogaill Leudaichte Copar ann an Lannan Gineadh Cumhachd

Tha pàirt chudromach aig mogaill leudaichte copair a thathar a’ cleachdadh ann an lannan gineadh cumhachd (mar as trice a’ toirt iomradh air lannan roth-gaoithe no structaran coltach ri lannan ann am modalan grèine photovoltaic) ann a bhith a’ dèanamh cinnteach à seoltachd dealain, a’ neartachadh seasmhachd structarail, agus a’ leasachadh èifeachdas gineadh cumhachd. Feumar a dhleastanasan a sgrùdadh gu mionaideach a rèir an seòrsa uidheamachd gineadh cumhachd (cumhachd gaoithe/photovoltaic). Seo mìneachadh sònraichte do shuidheachadh:

1. Lannan Tuirbin Gaoithe: Prìomh Dhleastanasan Mogaill Leudaichte Copair – Dìon Dealanaich agus Sgrùdadh Structarail

Tha lannan roth-gaoithe (air an dèanamh sa mhòr-chuid de stuthan co-dhèanta snàithleach-glainne/snàithleach-charboin, le fad suas ri deichean de mheatairean) nan co-phàirtean a tha buailteach do bhuillean dealanaich aig àirdean àrda. Anns an t-suidheachadh seo, bidh mogaill leudaichte copair a’ gabhail os làimh dà dhleastanas sa mhòr-chuid de “dhìon dealanaich” agus “sgrùdadh slàinte”. Tha na dreuchdan sònraichte air an roinn mar a leanas:

1.1 Dìon bho Stailc Dealanaich: A’ togail “Slighe Giùlain” taobh a-staigh a’ Bhùird gus Milleadh Dealanaich a Sheachnadh

1.1.1 A’ cur dìon ionadail nan slataichean dealanaich meatailt traidiseanta an àite

Tha dìon dealanaich traidiseanta na lann an urra ris an inneal-glacaidh dealanaich meatailt aig bàrr na lann. Ach, tha prìomh chorp na lann air a dhèanamh de stuthan co-dhèanta inslithe. Nuair a thachras buille dealanaich, tha coltas ann gun cruthaich an sruth “bholtaids ceum” a-staigh, a dh’ fhaodadh structar na lann a bhriseadh sìos no an cuairt a-staigh a losgadh. Faodaidh am mogal leudaichte copair (mar as trice mogal fighte copair grinn, ceangailte ri balla a-staigh na lann no air a leabachadh anns an t-sreath stuth co-dhèanta) lìonra giùlain leantainneach a chruthachadh taobh a-staigh na lann. Bidh e a’ giùlan sruth an dealanaich a gheibh inneal-glacaidh bàrr na lann gu cothromach chun t-siostam talmhainn aig freumh na lann, a’ seachnadh dùmhlachd sruth a dh’ fhaodadh an lann a bhriseadh sìos. Aig an aon àm, bidh e a’ dìon mothachairean a-staigh (leithid mothachairean cuideam agus mothachairean teòthachd) bho mhilleadh dealanaich.

1.1.2 A’ lughdachadh cunnart sprèadhan air adhbhrachadh le dealanach

Tha seoltachd dealain sàr-mhath aig copar (le strì an aghaidh dìreach 1.72 × 10⁻⁸Ω・m, mòran nas ìsle na alùmanum agus iarann). Faodaidh e sruth dealanaich a ghiùlan gu sgiobalta, splangan àrd-teodhachd a lughdachadh a thig bhon t-sruth a tha a’ fuireach taobh a-staigh na lanna, casg a chuir air lasadh stuthan co-dhèanta na lanna (tha cuid de stuthan co-dhèanta stèidhichte air roisinn lasanta), agus cunnart sàbhailteachd losgadh na lanna a lughdachadh.

1.2 Sgrùdadh Slàinte Structarail: A’ frithealadh mar “Electrode mothachaidh” no “Giùlan Tar-chuir Comharran”

1.2.1 A’ cuideachadh le tar-chur chomharran bho mothachairean togte

Feumaidh lannan roth-gaoithe an latha an-diugh sùil a chumail air an deformachadh, crith, teòthachd agus paramadairean eile fhèin ann an àm fìor gus faighinn a-mach a bheil sgàinidhean agus milleadh sgìths ann. Tha àireamh mhòr de mhicro-mothachaidh air an cur a-steach taobh a-staigh nan lannan. Faodar am mogal leudaichte copair a chleachdadh mar “loidhne tar-chuir comharran” nan mothachairean. Bidh feart ìosal-aghaidh a’ mhogal copair a’ lughdachadh lughdachadh chomharran sgrùdaidh rè tar-chuir astar fada, a’ dèanamh cinnteach gum faod an siostam sgrùdaidh aig freumh na lann dàta slàinte bàrr na lann agus corp na lann fhaighinn gu ceart. Aig an aon àm, faodaidh structar mogaill a’ mhogal copair “lìonra sgrùdaidh sgaoilte” a chruthachadh leis na mothachairean, a’ còmhdach farsaingeachd iomlan na lann agus a’ seachnadh spotan dalla sgrùdaidh.

1.2.2 A’ neartachadh comas an-aghaidh statach stuthan co-dhèanta

Nuair a bhios an lann a’ tionndadh aig astar àrd, bidh e a’ suathadh an aghaidh an adhair gus dealan statach a chruthachadh. Ma chruinnicheas cus dealain statach, dh’ fhaodadh e bacadh a chur air comharran mothachaidh a-staigh no pàirtean dealain a bhriseadh sìos. Faodaidh feart giùlain a’ mhogal leudaichte copair dealan statach a ghiùlan chun t-siostam talmhainn ann an àm fìor, a’ cumail suas a’ chothromachadh electrostatach taobh a-staigh na lann agus a’ dèanamh cinnteach à obrachadh seasmhach an t-siostaim sgrùdaidh agus a’ chuairt smachd.

2. Modalan Fòto-bholtaigeach Grèine (Structaran coltach ri Lann): Prìomh Dhleastanasan Mogaill Leudaichte Copair – Seoltachd agus Leasachadh Èifeachdais Gineadh Cumhachd

Ann an cuid de uidheam grèine photovoltaic (leithid pannalan photovoltaic sùbailte agus aonadan gineadh cumhachd “coltach ri lann” de leacan photovoltaic), thathas a’ cleachdadh mogaill leudaichte copair sa mhòr-chuid gus electrodan pas airgid traidiseanta a chur nan àite no a chuideachadh, a’ leasachadh èifeachdas giùlain agus seasmhachd structarail. Tha na dreuchdan sònraichte mar a leanas:

2.1 A’ Leasachadh Èifeachdas Cruinneachaidh is Tar-chuir Srutha

2.1.1 “Fuasgladh Giùlain Cosgais Ìseal” a’ cur an àite Pasgan Airgid Traidiseanta

Is e cealla silicon criostalach cridhe mhodalan photovoltaic. Tha feum air electrodan gus an sruth photogenerated a ghineas an cealla a chruinneachadh. Bidh electrodan traidiseanta sa mhòr-chuid a’ cleachdadh pas airgid (aig a bheil deagh ghiùlan ach a tha gu math daor). Faodaidh am mogal leudaichte copair (le seoltachd faisg air airgead agus cosgais dìreach mu 1/50 de chosgais airgid) uachdar na cealla a chòmhdach tro “structar clèithe” gus lìonra cruinneachaidh sruth èifeachdach a chruthachadh. Leigidh beàrnan clèithe a’ mhogal copair le solas dol a-steach gu h-àbhaisteach (gun a bhith a’ bacadh raon faighinn solais na cealla), agus aig an aon àm, faodaidh na loidhnichean clèithe an sruth a tha sgapte ann an diofar phàirtean den chill a chruinneachadh gu sgiobalta, a’ lughdachadh “call strì an t-sreath” rè tar-chuir sruth agus a’ leasachadh èifeachdas gineadh cumhachd iomlan a’ mhodail photovoltaic.

2.1.2 A’ freagairt ri riatanasan deformachaidh mhodalan photovoltaic sùbailte

Feumaidh feartan lùbadh a bhith aig pannalan fòtòlach sùbailte (leithid an fheadhainn a thathas a’ cleachdadh ann am mullaichean lùbte agus uidheamachd so-ghiùlain). Chan urrainnear electrodan pas airgid traidiseanta (a tha brisg agus furasta am briseadh nuair a thèid an lùbadh) atharrachadh. Ach, tha deagh shùbailteachd agus ductility aig a’ mhogal copair, agus faodaidh e lùbadh aig an aon àm ris a’ chill shùbailte. Às deidh lùbadh, bidh e fhathast a’ cumail seoltachd seasmhach, a’ seachnadh fàilligeadh gineadh cumhachd air adhbhrachadh le briseadh electrode.

2.2 A’ neartachadh seasmhachd structarail mhodalan photovoltaic

2.2.1 A’ seasamh an aghaidh creimeadh àrainneachdail agus milleadh meacanaigeach

Bidh modalan photovoltaic fosgailte don àrainneachd a-muigh airson ùine mhòr (fosgailte do ghaoth, uisge, teòthachd àrd, agus taiseachd àrd). Bidh electrodan pas airgid traidiseanta furasta an creimeadh le ceò uisge agus salann (ann an sgìrean cladaich), agus mar thoradh air sin bidh lùghdachadh ann an seoltachd. Faodaidh mogal copair a strì an aghaidh creimeadh a leasachadh tuilleadh tro bhith a’ cleachdadh platadh uachdar (leithid platadh staoin agus platadh nicil). Aig an aon àm, faodaidh structar mogal a’ mhogal copair cuideam bhuaidhean meacanaigeach bhon taobh a-muigh (leithid buaidh clach-shneachda agus gainmhich) a sgaoileadh, a’ seachnadh briseadh na cealla air sgàth cus cuideam ionadail agus a’ leudachadh beatha seirbheis a’ mhodail photovoltaic.

2.2.2 A’ cuideachadh le sgaoileadh teas agus a’ lughdachadh call teòthachd

Bidh modalan photovoltaic a’ gineadh teas air sgàth gabhail a-steach solais rè obrachadh. Bidh teòthachd ro àrd ag adhbhrachadh “call co-èifeachd teòthachd” (bidh èifeachdas gineadh cumhachd ceallan silicon criostalach a’ lùghdachadh mu 0.4% – 0.5% airson gach àrdachadh 1℃ ann an teòthachd). Tha seoltachd teirmeach sàr-mhath aig copar (le seoltachd teirmeach de 401W/(m・K), mòran nas àirde na pasgain airgid). Faodar am mogal leudaichte copair a chleachdadh mar “sianal sgaoilidh teas” gus an teas a ghineas an cealla a ghiùlan gu sgiobalta gu uachdar a’ mhodul, agus teas a sgaoileadh tro ghiùlan èadhair, a’ lughdachadh teòthachd obrachaidh a’ mhodul agus a’ lughdachadh call èifeachdais air adhbhrachadh le call teòthachd.

3. Prìomh Adhbharan airson “Stuth Copair” a thaghadh airson Mogaill Leudaichte Copair: Ag Atharrachadh a rèir Riatanasan Coileanaidh Lannan Gineadh Cumhachd

Tha riatanasan coileanaidh teann aig lannan gineadh cumhachd airson mogaill leudaichte copair, agus tha feartan nàdarrach copair a’ coinneachadh ris na riatanasan sin gu foirfe. Tha na buannachdan sònraichte air an sealltainn anns a’ chlàr a leanas:

Mar cho-dhùnadh, chan e “pàirt uile-choitcheann” a th’ anns a’ mhogal leudaichte copair ann an lannan gineadh cumhachd, ach tha pàirt shònraichte aige a rèir an seòrsa uidheamachd (cumhachd gaoithe/fotovoltaic). Ann an lannan roth-gaoithe, tha e ag amas air “dìon dealanaich + sgrùdadh slàinte” gus dèanamh cinnteach à obrachadh sàbhailte an uidheamachd; ann am modalan fotovoltaic, tha e ag amas air “seoltachd àrd-èifeachdais + seasmhachd structarail” gus èifeachdas gineadh cumhachd agus beatha seirbheis a leasachadh. Tha brìgh a dhleastanasan a’ tionndadh timcheall air na trì prìomh amasan “dèanamh cinnteach à sàbhailteachd, seasmhachd agus àrd-èifeachdas uidheamachd gineadh cumhachd”, agus is e feartan stuth copair am prìomh thaic airson na gnìomhan sin a thoirt gu buil.