Əlyazması hüququnda tanriverdiyev elmir nəSİB oğlu

3.3. Avtomatlaşdırma və telemexanika cihazlarının enerji təchizatında günəş 
panellərindən istifadə 
Günəş enerjisi bir çox ölkələrdə populyarlıq qazanır, həm də ona görə ki, yeni 
texnologiyaların inkişafı səbəbindən günəş batareyaları və onlar üçün çeviricilərin 
qiyməti sürətlə aşağı düşür. Günəş enerjisi qalıq yanacaqlardan əldə edilən enerji ilə 
yaxşı rəqabət apara bilər. Bəzi ölkələr artıq paritetə çatıb, yəni bərpa olunan enerji 
mənbələri ənənəvi qalıq yanacaq enerji mənbələrinə bərabər və ya ondan aşağı 
qiymətlərlə elektrik enerjisi istehsal edir. 
Ənənəvi elektrik şəbəkələrinin çəkilməsinin çətin olduğu ərazilərdə günəş işığı 
mühüm alternativ enerji mənbəyinə çevrilir. Günəş enerjisi təmiz, tükənməz (insan 
miqyasında) enerji mənbəyidir və yaxın gələcəkdə əsaslardan birinə çevrilə bilər, çünki 
ənənəvi enerjidə yanacaq çatışmazlığı gözlənilir. 
İşıq enerjisini elektrik enerjisinə çevirmək üçün yarımkeçirici fotoelementlər 
kosmik avadanlıqlarda istifadə olunduğu üçün geniş istifadə olunur. Zamanla fotosellər 
yerüstü obyektlərin enerji təchizatının həlli üçün tətbiq tapdı - məişətdən sənayeyə 
qədər. Fotoselin işləməsi qapının fotoelektrik effektinə, yəni fərqli elementlərdən 
ibarət struktur işıqlandırıldıqda EMF-nin yaranmasına əsaslanır. Belə bir strukturun 
komponentləri metal və yarımkeçirici ola bilər (Schottky əlaqə); müxtəlif növ 
keçiriciliyə malik iki yarımkeçirici (pn qovşağı); müxtəlif kimyəvi tərkibli iki 
yarımkeçirici (heterostruktur). Qapı fotoelektrik effekti iki əsas hadisəyə - daxili 
fotoelektrik effektə və əksinin məkan ayrılmasına əsaslanır. 
Daxili fotoelektrik effekt yarımkeçirici elektromaqnit şüalanma ilə şüalanmaya 
məruz qaldıqda qeyri-taraz yük daşıyıcılarının yaranması hadisəsidir. 
Günəş batareyalarının maksimum səmərəliliyi yalnız "daxili fotokeçiricilik", 
yəni işıq kvantının udulması zamanı elektronun valentlik zolağından keçiricilik 
zolağına keçdiyi və bir cüt qeyri-tarazlıq yük daşıyıcısının meydana çıxdığı bir 
vəziyyətdə mümkündür. - bir elektron və bir dəlik. Bu qeyri-taraz yük daşıyıcıları 
məkan olaraq ayrılmır və elektron və dəlik kosmosda ayrılana qədər foto EMF 
yaranmır. Bu funksiya yarımkeçirici ilə metal arasında (Şottki kontaktı) və ya 

---

59 
yarımkeçiricilər arasında (p-n qovşağı, heterostruktur) təmas vasitəsilə həyata keçirilir 
[1]. 
Fotovoltaik elementlərin müəyyən bir dəstindən müxtəlif sahələrin panellərinə 
bənzəyən fotovoltaik modullar (PV modulları) yığılır. PV modullarından istifadənin 
əsas üstünlükləri bunlardır [2]: 

enerji mənbəyinin ümumi mövcudluğu və tükənməzliyi; 

fəaliyyətin muxtariyyəti; 

ekoloji təhlükəsizlik; 

uzun xidmət müddəti (25 ildən çox); 

modulluq (güc miqyasının artırılması imkanı); 

daşınma və quraşdırma asanlığı. 
Azərbaycan Dəmir Yollarında istehlak olunan enerji ehtiyatlarının əsas növü 
getdikcə daha çox elektrik enerjisinə çevrilir. Eyni zamanda, kömür və mazut 
istehlakının payı nəzərəçarpacaq dərəcədə azalır. 
Azərbaycan Dəmir Yollarının 2030-cu ilə qədər olan dövr üçün enerji 
strategiyasına uyğun olaraq, prioritet vəzifələr [3]: 
− alternativ bərpa olunan enerji resurslarından istifadə; 
− külək və günəş enerjisi sahəsində nailiyyətlərdən istifadə; 
− qeyri-dartı işlədiciləri üçün öz enerji istehsal güclərinin yaradılması; 
− tutumlu enerji anbarlarının və generasiya qurğularının tətbiqi.
Dəmir yolu avtomatlaşdırılması və telemexanika (DYAT) üçün enerji mənbələri 
kimi PV modullarının istifadəsinin əməliyyat və texniki xüsusiyyətlərinin nə olduğunu 
başa düşmək üçün aşağıdakılara istinad etmək lazımdır. Azərbaycan Dəmir Yolu 
şəbəkəsində DYAT cihazlarının enerji təchizatı üçün əsas tələblər aşağıdakılardır: 

DYAT cihazları iki və ya daha çox müstəqil mənbədən (şəbəkələrdən) enerji təchizatı 
ilə təmin edilməlidir; 

ikinci və üçüncü müstəqil mənbələr kimi istifadə edilə bilər: ümumi enerji təchizatı 
şəbəkəsindən və ya xüsusi aqreqatlardan, çeviricilərdən, akkumulyatorlardan müstəqil 
enerji təchizatı; 

ehtiyat mənbəyinə keçid, eləcə də əks keçid avtomatik olaraq baş verməlidir; 

---

60 

DYAT cihazlarının enerji təchizatı sabit cərəyan, dəyişən birfazalı cərəyan, üçfazalı 
cərəyanla həyata keçirilir. 
DYAT cihazlarının enerji təchizatı sistemindəki nominal gərginliklər bir sıra 
gərginliyə uyğun olmalıdır [4, 5]: 

nominal DC gərginlikləri (volt): U = 5, 6, 12, 24, 36, 48, 60, 110, 120, 136, 220; 

nominal tək fazalı AC gərginlikləri (volt): U = 12, 24, 55, 60, 110, 115, 130, 145, 220, 
230; 

nominal üç fazalı cərəyan gərginlikləri (faza / volt ilə): U = 115, 127, 220, 230, 380, 
550, 1000. 
PV modullarından istifadə məqsədindən asılı olaraq - güclü sənaye şəbəkəsinə 
qoşulmuş əsas enerji təchizatı bloku (ETB) və ya kiçik tutumlu müstəqil müstəqil 
elektrik stansiyası (KTES) kimi - DYAT enerji təchizatı cihazları üçün texniki tələblər 
fərqli olacaq. ETB kimi müvafiq çeviriciləri olan alternativ cərəyan mənbələri istifadə 
edilə bilər (Şəkil 3.12). 
ETB hazırlayarkən aşağıdakı əsas prinsiplərə riayət etmək lazımdır [6-8]: 

miqyaslılıq (istismar edilən hissəni dəyişdirmədən və ya yenidən naqil etmədən 
komponentlərin sayını dəyişdirməklə quraşdırılmış gücün artırılması və ya 
azaldılması); 

qəza-bərpa ehtiyatını minimuma endirmək üçün müxtəlif kateqoriyalı stansiyalar üçün 
avadanlığın vahidliyi; 

açıq arxitektura (inhisarlaşmanın qarşısını almaq üçün müxtəlif istehsalçıların 
komponentlərindən istifadə); 

uyğunlaşma qabiliyyəti (müxtəlif xarici qidalandırıcıları olan obyektlərdə tətbiq etmək 
imkanı); 

tez bərpa (elektrik ixtisası olan işçilər tərəfindən nasazlıqdan sonra tam işləmə 
vəziyyətini bərpa etmək üçün vaxt bir saatdan çox deyil); 

hot-swap (istehlakçıların enerji təchizatını kəsmədən sıradan çıxmış blokların və 
birləşmələrin dəyişdirilməsi); 

atmosfer və keçid dalğalarına qarşı müqavimət. 

---

61 
Şəkil 3.12. Günəş elektrik stansiyasının funksional diaqramı: 
1 – PV modulu; 2 - çevirici; 3 - elektrik sayğacı; 4 - güc şəbəkəsi. 
İqtisadi cəhətdən əsaslandırılmış hallarda günəş radiasiyasının enerjisindən 
istifadə edən alternativ enerji mənbələri KTES kimi istifadə edilə bilər (şək. 2). Bu 
halda aşağıdakı əsas tələblər qoyulur [9, 10]: 

KTES avtomatik işə salma imkanını təmin etməlidir; 

KTES-nin 
avtomatlaşdırılması 
səviyyəsi 
çıxışın 
elektrik parametrlərinin 
sabitləşməsinə uyğun olmalıdır; 

yük gücünün dəyişməsi nominalın 0,3-dən 1-ə qədər olmalıdır; 

icazə verilən alternativ cərəyan tezliyi ±1 Hz; 

KTES-nin əsaslı təmirə qədər istismar müddəti ən azı 20 000 saat, istismardan 
çıxarılana qədər orta xidmət müddəti isə ən azı 20 il olmalıdır; 

KTES akkumulyatorunun tutumu ən azı 48 saat tam yük gücündə fasiləsiz işləmək 
üçün hesablanır; 

KTES daxili diaqnostika sisteminə malik olmalıdır. 
Yuxarıda göstərilənləri nəzərə alaraq, PV modullarının DYAT avadanlığı üçün 
enerji mənbəyi kimi istismara verilməsi, saxlanması və istifadəsi zamanı bir sıra 
problemlər yaranır: 

Azərbaycan Dəmir Yollarının normativ sənədlərinin standartlarına və tələblərinə 
uyğun olaraq enerji təchizatı sisteminin təkmilləşdirilməsi ehtiyacı; 

əlavə avadanlıqlara ehtiyac (akkumulyator batareyaları (ACB), fasiləsiz enerji təchizatı 
cihazları, cərəyan tənzimləyicisi, enerji tənzimləyicisi, çevirici); 

avadanlığın yüksək qiyməti və uzun müddət özünü doğrultması; 

modulların yerləşdirilməsi üçün böyük istehsal sahələrinin, həmçinin əlavə avadanlıq 
üçün otaqların olması.

---

62 
Şəkil 3.13. KTES-nın funksional sxemi: 
1 – PV modulu; 2 - enerji alma cihazı; 3 - yükləmə-boşaltma tənzimləyicisi; 4 - 
çevirici; 5 – AC istehlakçısı; 6 - saxlama batareyası; 7 - DC istehlakçısı. 
PV modullarının əsas çatışmazlıqları onların aşağı səmərəliliyidir (orta hesabla 
15%), hər il istismarda azalır və istehsal olunan gücün mövsümdən, günün vaxtından, 
hava şəraitindən və ərazinin izolyasiya səviyyəsindən asılılığıdır. Bundan əlavə, 
modulun həddindən artıq istiləşməsi onun cari performansının pisləşməsinə gətirib 
çıxarır ki, bu da öz növbəsində soyutma sistemindən istifadə ehtiyacına səbəb olur. 
İl ərzində günəş işığının düşmə bucağı əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir, buna görə 
də qəbuledicinin əyilməsi düzəldilməlidir. Bu, quraşdırmanın saxlanması üçün əlavə 
xərclər təqdim edən günəşin mövqeyini izləyən xüsusi cihazlardan istifadə edərək əl 
ilə və ya avtomatik olaraq edilə bilər. 
Baxım prosesində yaranan problemlərdən biri də PV modullarının müntəzəm 
təmizlənməsinə ehtiyacdır: yaz və yayda - tozdan və quş zibilindən, payız və qışda - 
qardan. Bu, yeni iş yerlərinin açılmasına və ya yükün mövcud kadrların üzərinə 
paylanmasına gətirib çıxarır. 
Hər hansı bir fotoselin uğursuzluğu bütün elektrik stansiyasının istehsal olunan 
gücünün azalmasına səbəb ola bilər. Yüzlərlə PV modulundan ibarət olan günəş 
elektrik stansiyalarında bütün fotovoltaik elementlərin sınaqdan keçirilməsi çox uzun 
və zəhmətli bir prosedur olacaq. Beləliklə, nasaz elementin diaqnostikası və tez bir 
zamanda dəyişdirilməsi (təmiri) üçün effektiv metodların işlənib hazırlanması 
problemi yaranır. Bundan əlavə, PV modullarının quraşdırılması, texniki xidməti və 
təmiri üzrə ixtisaslaşmış kadrların hazırlanmasına ehtiyac var [2].