Magistrantların XVIII Respublika Elmi konfransı, 17-18 may 2018-ci il
54
mütəxəsisslərin qarşısında duran vəzifə bu enerji selini ən effektli üsullarla yığıb onunlazım olan enerji
növünə (istilik, elektrik) çevirmək üçün mümkün qədər ucuz başa gələn qurğu yaratmaq ibarətdir.
1600-cü ildə Fransada suyun ötürülməsi üçün istifadə edilən və qızdırlmış hava ilə işləyən ilk günəş
mühərriki yaradılmışdır. XVII əsrin axırında görkəmli fransız kimyagəri A.Lavuazye birinci günəş sobasını
yaratdı. Bu sobada 1650
0
C hərarət almaq olurdu və o, tədqiq olunan metal nümunlərinin vakumda,
atmosferdən mühafizə olunmuş halda qızdırmağa, eləcədə karbonun və platinin xassələrini örənməyə imkan
verirdi. 1866-ci ildə fransız A.Muşo Əlcəzairdə bir neçə ədəd gün konsentratoru qurmuş və onlardan suyun
distilə edilməsi üçün və nasos intiqalı kimi istifadə etmişdi. 1878-ci ildə Parisdə keçirilən ümumdünya
sergisində A.Muşo xörək hazırlanması üçün günəş sobasının nümayiş etdirmişdi. Bu sobada 0,5 kq əti 20 dq
bişirmək olardı. 1933-cü ildə ABŞ-da C.Erikson 4,8 m və 3,3 m ölçülü parabolosilindirik konsentratorlu
günəş – hava mühərriki quraşdırmışdı.
Birinci irimiqyaslı su distiləsi qurğusu Çilidə 1871-ci ildə amerikalı mühəndis Ç.Uilson tərəfindən
quraşdırılmışdır. Bu queğu 30 il istismar edilmiş, mədənə içməli su verirdi. 1890-ci ildə professor
V.K.Serasski Moskvada paraboloid güzgünün yığdığı günəş enerjisinin vasitəsilə güzgünün fokusunda 3000
0
C-dən artıq hərarət almış və metaləritmə prosesini heyata keçirmişdi. Günəş- nəhəng işıq mənbəidir. Onun
diametri 1392 min km-dir, kütləsi 2 • 10
30
kq olub, Yerin çəkisindən 333 min dəfə çoxdur, həcmi isə 1,3
milyon dəfə Yerinkindən böyükdür. Günəşin kimyəvi tərkibi 81,76% hidrogendən, 18,14% heliumdan və
0,1 % azotdan ibarətdir. Günəş maddəsinin orta sıxlığı 1400 kq/m
3
-ə bərabərdir. Günəş təkində hidrogenin
heliuma çevrilməsi kimi termoyader (istilik-nüvə) reaksiyası gedir və hər saniyədə 4 milyard kq materiya
enerjiyə çevirilərək Günəş şuaları vasitəsi ilə müxtəlif uzunluqla elektromaqnit dalğaları şəklində kosmik
fezaya verilir. İnsanlar ta qədim zamanlardan Günəş enerjisindən istifadə etmiülər. Hələ eramızın 212-ci
ilindən gün şüalarının konsentransiyası vasitəsi ilə məbədlərdə müqəddəs alov yandırırlar. Əfsanəyə görə,
təxminən həmin zamanlar yunan alimi Arximed doğma şəhərini müdafiə ederkən rum donanmasını
yandırmışdı.
GÜNƏŞ ELEKTRİK STANSİYALARI VƏ ONLARIN NÖVLƏRİ
Məmmədbəyov Z.Ə.
Azərbaycan Dövlət Neft və Sənaye Universiteti
Hal-hazırda əsasən iki növ günəş satansiyaları tikilir: qülləli GES və paylanmış (modullu) GES.
Qülləli GES işinin əsasını təşkil edən ideya (fikir) 350 il bundan qabaq söylənmiş, lakin bu növ GES-
ları yalnız 1965-ci ildən başlayaraq tikilmişdir. 80-cı illərdə ABŞ, Qərbi Avropa, SSRİ və başqa ölkələrdə bir
sıra güclü GES-ları tikilmişdir.
1985-ci ildə SSRİ-də Krım vilayətinin Şelkino qəsəbəsində 5 MVt gücündə SSRİ-də ilk günəş elektrik
stansiyası GES-5 istismara verildi, hər birinin sahəsi 25,2 m
2
olan 1600 heliostat (yastı güzgü) günəş
enerjisini sıxlaşdırıb 0,71 əksetmə əmsalı ilə 89 m hündürlükdə quraşdırılmış acıq silindr şəkilli mərkəzi
qəbuledici ötürürdü.
Qülləli GES-da şiddətlənmə dərəcəsini bir neçə minə çatdıran heliostat sahəli mərkəzi qəbuledicidən
istifadə edilir. Günəşi müşahidə sistemi iki ox ətrafında fırlanma tələb etdiyi üçün xeyli mürəkkəbdir. Sisteç
EHM vasitəsilə idarə edilir. İstilik mühərikklərində işçi orqan kimi 550
0
C-ə qədər hərarətli su buxarı, 1000
0
C-ə qədər herarətli hava və başqa qazlardan 100
0
C-ə qədər hərarətli tezqaynıyan üzvü mayelərdən (o
cümlədən freonlar), 800
0
C-ə qədər hərarətli mayemetal istilik daşıyıcılarından istifadə edilir.
GES-larının başlıca nöqsanı onların bahalığı və böyük ərazisi tutmasıdır. Məsələn, 100 MVt güclü
GES-nı yerləşdirmək üçün 200 ha, 1000 MVt güclü AES üçün isə cəmi 50 ha tələb olunur. 10 MVt-a qədər
güclərdə GES səmərəli deyildir ; onların optimal gücü 100 MVt, qülləsinin hündürlüyü 250m-dir.
Paylanmış (modlu) növlü GES-lərdə hər biri günəş şüalanmasının parabolo-silindrik sıxlaşdırıcısından
və onun fokusunda yerləşdirilmiş qəbuledicidən ibarət böyük sayda modullardan istifadə edilir. Qəbuledici,
elektrik generatoru ilə əlaqəli istilik mühırrikinə verilən işçi mayeni qızdırmaq üçün istifadə edilir. Ən
böyük paylanmış növlü GES ABŞ -da tikilmişdir və onun gücü 12,5 MVt-dır. Kiçik güclərdə modullu GES-
lər qülləlilərdən daha serfəli olurlar. Modul növlü GES-da adətən maksimal şiddətlənmə dərəcəsi 100 olan
xətti günəş enerjisi sıxlaşdırıcılarından istifadə edilir.
Proqnozlara əsasən gələcəkdən GES-lər quruda 13 mln. km
2
, okeanlarda 18 min. km
2
sahəni əhatə
edəcəkdir.
Magistrantların XVIII Respublika Elmi konfransı, 17-18 may 2018-ci il
55
Günəş radiyasiyası enerjisi günəş bataretaların vasitəsilə sabit cərəyan elektrik enerjisinə çevrilə bilər.
Günəş batareyaları silisium və ya başqa yarımkeçiricilərin nazik təbəqələrindən hazırlanmış bir qurğudur.
Fotoelektrik çeviricilərin (FEÇ) üstünlüyü onların hərəkətli hissələrinin olmaması, yüksək etibarlığı və
stabilliyindədir. Onların işləmə müddəti praktiki olaraq sonsuzdur, çəliləri azaldır, asan istismar edilir, gün
radiyasiyasının həm birbaşa, həm də səpələnmiş halda təsirindən eynieffektlə işləyir. Konstruksiyanın
modulu növü praktik istənilən gücdə qurğunun yaradılmasına imkan veməklə bərabər onların perspektivli
edir. FEÇ- nin çatışmazlığı onların bahalı və kiçik faydalı iş əmsalı (indiki halda 12-15%) olmasındadır.
Günəş elementlərindən fotoelektrik effekt, onun üzərinə görünən və spektrin yaxın infraqırmızı işıq
şüası düşdükdə alınır. 50 mkm qalınlıqlı silisium yarımkeçiricili günəş elementlərindən fotonlar udulur və
onların enerjisi p-n birləşməsi vasitəsilə elektrik enerjisinə çevrilir. Qallium və alyuminum arsenidi növlü
geterobirləşməyə keçid, Günəş radiyasiyasının 50-100 dəfəlik şiddətlə sıxlaşdırıcısından istifadə FİƏ-nın 20-
dən 30%-ə qədər artmasına imkan verir. 1989-cu ildə Boinq firması tərəfindən qalium arsendi və antimonidi
kimi iki yarımkeçiricidən ibarət ikiqatlı element yaradılımışdır. Onun Günəş enerjisini elektrik enerjisinə
çevirmə əmsalı 37% təşkil etmişdir. Adi silisium elementlərində infraqırmızı şualanma istifadə edilmir, təzə
elementdə isə birinci şəffaf qatda (qalium arsenidi) görünən ışıq udulub elektrik enerjisinə çevrilir, spektrin
infraqırmızı hissəsi isə bu qatdan keçib ikinci qatda (qalium antimonidi) udulub elektrik enerjisinə çevrilir.
Nəticədə FİƏ 28+9 = 37%təşkil edir ki, bu da müasir istilik və atom elektrik stansiyalrın FİƏ-si ilə
müqayisəlidir.
Günəş batareyaları hələ ki, əsasən kosmosda istifadə olunur. Yerdə isə yalnız 1 kVt-dək güclü
avtonom işlədicilərin elektrik təchizatı, naviqasiya və kiçik güclü radioelektron aparatların, təcrübi sınaq
elektrik avtomobili və təyyarənin qidalanması üçün istifadə edilir. 1988-ci ildə Avstraliyada Günəş
avtomobillərinin birinci ümümdünya rallisi (yarışı) keçirild. Günəş batareyaları mükəmməlləşdirildikcə onlar
yaşayış binalarının avtonom elektrik təchizatı üçün, daha doğrusu qızdırılması və isti su ilə təminatı, eləcə də
işıqlandırlması və məişət elektrik cihazların qidanlanması üçün tətbiq tapacaqdır.
Günəş enerjisindən istifadədə ən sadə və ucuz üsul yastı günəş kollekorları vasitəsilə məişət suyunun
qızıdırlmasıdır.
Günəş qurğusunun əsas konstruktiv elementi kollektordur, burda Günəş enerjisi tutulub istiliyə
çevrilərək suyu, havanı və ya başqa istilik tutumunun qazıdır.
Fotoelektrik Günəş stansiyaları (FGS) bir çox üstünlüklərə malikdir. Məsələn, bu stansiyalar ən yaxşı
enerjivermə qabiliyətinə(sistəm işləmə müddətində hasil etdiyi enerji miqdarının bu sistemin material və
avadanlığının istehsalına serf edilən enerji miqdarına nisbəti) malikdir və gələcəkdə bu kəmiyyətin daha da
yaxşılaşacağı gözlənilir. Qeyd etmək lazımdır ki, fotoelement təkcə berpa olunan enerji hasil etmək deyil,
həm də berpa olunmayan materialların ( bunlara odundan başqa bütün materiallar daxildir ) minimal serfini
təmin etməyə imkan verir. Bundan əlavə, əsasən material olan silisium ehtiyatlı ( şüşə, gün elementləri)
kifayət qədər böyükdür. Bütün fotoelektrik sistemləri iki əsas sinifə ayırmaq olar: müstəqil (avtonom ) və
sənayə elektrik şəbəkəsi ilə əlaqəli.
Müstəqil sistəmlər səyyar obyektləri və ya əsas elektrik ötürmə xətlərindən uzaqda yerləşən iqtisadi
cəhətdən əlverişsiz ərazilərdəki obyektləri elektrik enerjisi ilə təmin etmək üçün işlənir. Belə şəraitlərdə
fotoelektrik stansiyalarının istifadəsi ən effektli və məqsədəuyğundur, 1 kVt saat elektrik enerjisinin qiyməi
xeyli aşağı düşür. Belə sistemlərin gücü 0,01-dən 100 kVt-a qədər olur.
İkinci növ stansiyalar hasil etdiyi enerjinin həm enerji yığıcısı, həm də paylayıcısı kimi xidmət
göstərən sənaye elektrik xətinə verir. Belə sistemlər şəhər binalarının damında və divarlarında quraşdırılıb
həmin binanı elektrik enerjisi ilə təmin edə bilər, həm də günün yarısında müşahidə olunan enerji
çatışmamazlığı və ya pik yüklənmədəki artıq yüklənməni ödəyə və bir qədər müvazinətləşdirə bilər. Belə
stansiyaların gücü bir neçə MVt-a çatdırıla bilər.
Günəş modulları istənilən növ fotoelektrik sistemlərinin əsas və ayrılmaz hissələridir. Monokristal və
ya polikristal silisium günəş elementlərindən hazırlanmış modullar daha geniş yayılmışdır. Elementlər
daiəvi şəklində 100, 125, 150 mm diametrlərdə ola nilər və 0,9 – 2,7 Vt gücə malikdirlər.