Derzeit steht die Welt vor einer schweren Bewährungsprobe der Energiewende. Um die Treibhausgasemissionen und die Abhängigkeit von fossilen Energien zu reduzieren, ist die Entwicklung erneuerbarer Energien entscheidend geworden.
Bereits im Jahr 2008 veröffentlichte Katar die "National Vision 2030 " mit dem Ziel, Katar zu einem Land mit nachhaltiger Entwicklung, starker internationaler Wettbewerbsfähigkeit und hohem Lebensstandard zu machen. Man kann sagen, dass es der weltweite Konsens ist, die Kohlenstoffemissionen zu reduzieren und das Ziel der Kohlenstoffneutralität zu erreichen.
Bei der FIFA-Weltmeisterschaft Katar 2022™ hat Katar einen Präzedenzfall im Bereich der neuen Energie-Photovoltaik geschaffen! Laut dem Supreme Committee for Delivery & Legacy (SC) wird die Reduzierung der Kohlenstoffemissionen durch das Solarkraftwerk Al Kharsaah dazu verwendet, etwa die Hälfte der Emissionen auszugleichen, die durch die Ausrichtung der FIFA-Weltmeisterschaft im Land entstehen. Werfen wir einen Blick darauf, wie die Solarenergie funktioniert und das Nachhaltigkeitsziel verwirklicht.
Was ist ein Solarkraftwerk?
Die Solarstromerzeugung wird in Photothermie und Photovoltaik unterteilt.
Solarthermisches Kraftwerk
Das solarthermische System wandelt Solarenergie in Wärmeenergie um, indem es Sonnenlicht mittels gebogener (U-förmiger) Spiegel konzentriert. Nach einer Reihe von synergistischen Aktionen durch Wärmetauscher, Gasturbinen, Generatoren, Kühleinrichtungen, Geräte, Schaltkreisüberwachungsgeräte und Wärmesammelrohre wird die gesammelte Solarenergie in Wärmeenergie umgewandelt.
Dieser Prozess führt zur Bildung eines Zwischenprodukts, nämlich Dampf, der den Betrieb des thermischen Kreislaufsystems erleichtert und Wärmeenergie in elektrische Energie umwandelt, um die Öffentlichkeit mit Strom zu versorgen.
Photovoltaisches Solarkraftwerk
Photovoltaische Solarkraftwerke wandeln Solarenergie direkt ohne thermischen Prozess in Strom um.
Photovoltaische Solarsysteme bestehen üblicherweise aus Photovoltaik-Solarmodularrays, Batteriebänken, Steuerungen, Wechselrichtern und AC-Verteilungsausrüstung usw.
Die Photovoltaik-Stromerzeugung basiert auf dem Prinzip des photovoltaischen Effekts, bei dem Photonen den Sprung von Elektronen und die Bildung einer Potentialdifferenz verursachen. Danach wandeln Solarzellen die Sonnenenergie direkt in Strom um, der wiederum Gleichstrom erzeugt.
Das photovoltaische Solarsystem zeichnet sich durch hohe Zuverlässigkeit, einfache Wartung, lange Lebensdauer und Umweltfreundlichkeit aus. Dies liegt daran, dass Solar-PV-Systeme äußerst einfach sind, hauptsächlich aus elektronischen Komponenten bestehen und keine mechanischen Teile enthalten.
Daher sind photovoltaische Solarparks beliebter als solarthermische Kraftwerke. Zum Beispiel wurde die Hälfte des Stroms für die Weltmeisterschaft in Katar von photovoltaischen Kraftwerken bereitgestellt.
Wie funktionieren Solarkraftwerke?
Katar ist ein typisches Halbinselland mit einem tropischen Wüstenklima, das durch geringe jährliche Niederschläge und sehr hohe Temperaturen gekennzeichnet ist. Der Großteil seines Gebiets besteht aus flachem, niedrig gelegenem Wüstenland, was es zu einem geeigneten Standort für den Bau eines Solarkraftwerks macht.
Das Solarkraftwerk Al-Kharsaah funktioniert genauso wie ein allgemeines Solarkraftwerk und ein photovoltaischer Solarpark in der Gemeinde.
Es ist nur sehr groß dimensioniert, erstreckt sich über eine Fläche von 10 Quadratkilometern (entspricht etwa 1.400 Fußballfeldern) und verwendet insgesamt 2 Millionen halbgeschnittene bifaziale Solarmodule, die auf zusätzlichen einachsigen Photovoltaik-Trackern montiert sind, um sowohl das direkte Sonnenlicht als auch das vom Boden reflektierte Licht einzufangen. Der erzeugte Gleichstrom wird dann von 3.240 installierten String-Wechselrichtern in Wechselstrom umgewandelt, die mit voller Kapazität an das Netz angeschlossen sind.
Häufig gestellte Fragen zum Solarkraftwerk
Wie viel kostet ein Solarpark?
Laut dem U.S. Solar Market Insight Report kostet der Bau eines Solarparks üblicherweise zwischen 0,89 und 1,01 US-Dollar pro Watt. Das bedeutet, dass der Bau eines 1 Megawatt (MW) Solarparks zwischen 890.000 und 1,01 Millionen US-Dollar kostet.
Ein Solarpark kann jedoch nicht nur den CO2-Fußabdruck reduzieren, sondern auch Geld bei den Stromrechnungen sparen. Außerdem gleichen Rabatte und Anreize wie die bundesstaatliche Solarkreditsteuer die Kosten für den Bau eines Solarparks aus. Dies hängt jedoch von vielen Faktoren ab, einschließlich des Stromverbrauchs, der lokalen Strompreise und der Größe des Solarsystems.
Wie wird das Solarkraftwerk gewartet?
Eine korrekte Wartung kann nicht nur die Effizienz des Solarkraftwerks sichern, sondern auch seine Lebensdauer verlängern. Die Wartungsmaßnahmen für photovoltaische Solarkraftwerke lassen sich wie folgt zusammenfassen:
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Wartung der Solarmodule und Halterungen:
Die Oberfläche der Solarmodule sollte sauber gehalten und mit einem trockenen oder feuchten, weichen und sauberen Tuch abgewischt werden. Die Stabilität der Halterung sollte regelmäßig überprüft und beschädigte Teile rechtzeitig ersetzt werden.
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Wartung des Wechselrichters:
Bei abgeschaltetem Strom sollte geprüft werden, ob die Module, Reaktoren, Leistungsschalter auf der AC-Ausgangsseite (Netzseite) und die Kühllüfter des Transformators im Wechselrichter je nach Temperatur automatisch starten und stoppen können. Wenn der DC-Bus-Kondensator seine Lebensdauer überschritten hat, sollte er rechtzeitig ersetzt werden.
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Wartung der Kabel:
Die Kabel sollten korrekt mit der Ausrüstung verbunden sein. Die Kabelisolierung darf keine Löcher, Risse oder offensichtliche Unebenheiten aufweisen, und die Temperatur der Kabel sollte nicht zu hoch sein.
Wie viele Hektar benötige ich für ein 5 MW Solarkraftwerk?
Für ein 5 MW Solarkraftwerk wird üblicherweise eine Fläche von mindestens 30 bis 40 Hektar benötigt, es ist jedoch ratsam, die Größe des Systems um 15-20 % zu erhöhen, um unzureichende Sonnenlichtquellen und Energieverluste durch Stromübertragung zu vermeiden, die zu unzureichender Stromversorgung für den Haushalt führen könnten.
