Συλλογή βασικών γνώσεων φωτοβολταϊκών

1. Τι είναι η φωτοβολταϊκή παραγωγή ενέργειας; Τι είναι η κατανεμημένη φωτοβολταϊκή παραγωγή ενέργειας;

Η παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας αναφέρεται στη μέθοδο παραγωγής ενέργειας που μετατρέπει άμεσα την ηλιακή ακτινοβολία σε ηλεκτρική ενέργεια. Η παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας είναι το κύριο ρεύμα της ηλιακής παραγωγής ενέργειας σήμερα. Επομένως, αυτό που συχνά λένε οι άνθρωποι για την παραγωγή ηλιακής ενέργειας είναι η παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας.

Η κατανεμημένη παραγωγή ενέργειας αναφέρεται σε εγκαταστάσεις παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας που κατασκευάζονται κοντά στην τοποθεσία του χρήστη. Ο τρόπος λειτουργίας προορίζεται κυρίως για αυτοχρησιμοποίηση από την πλευρά του χρήστη και η πλεονάζουσα ισχύς συνδέεται με το δίκτυο, αλλά η ρύθμιση ισορροπίας του συστήματος διανομής ισχύος είναι χαρακτηριστική των εγκαταστάσεων παραγωγής φωτοβολταϊκών ενέργειας.

Η κατανεμημένη παραγωγή ενέργειας ακολουθεί το αρχικό τεστ προσαρμογής μέτρων στις τοπικές συνθήκες, καθαρής και αποτελεσματικής, αποκεντρωμένης διάταξης και εγγύς χρήσης, αξιοποιώντας πλήρως τους τοπικούς πόρους ηλιακής ενέργειας για την αντικατάσταση και τη μείωση της κατανάλωσης ορυκτών ενέργειας.

2. Γνωρίζετε την ιστορική προέλευση της παραγωγής ενέργειας από φωτοβολταϊκά;

Το 1839, όταν ο 19-χρονος Γάλλος Μπεκερέλ έκανε φυσικά πειράματα, διαπίστωσε ότι το ρεύμα δύο μεταλλικών ηλεκτροδίων στο αγώγιμο υγρό θα ενισχυόταν όταν ακτινοβολούνταν με φως, ανακαλύπτοντας έτσι το "φωτοβολταϊκό φαινόμενο". Το 1930, ο Lange πρότεινε για πρώτη φορά τη χρήση του «φωτοβολταϊκού φαινομένου» για την κατασκευή ηλιακών κυψελών, μετατρέποντας την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική.

Το 1932 ο Odubot και ο Stola κατασκεύασαν το πρώτο ηλιακό στοιχείο "θειούχου καδμίου".

Το 1941 ο Audou ανακάλυψε το φωτοβολταϊκό φαινόμενο στο πυρίτιο.

Τον Μάιο του 1954, οι Chapin, Fuller και Pearson των εργαστηρίων Bell στις Ηνωμένες Πολιτείες ανέπτυξαν ένα ηλιακό στοιχείο μονοκρυσταλλικού πυριτίου με απόδοση 6 τοις εκατό, το οποίο ήταν το πρώτο ηλιακό στοιχείο με πρακτική αξία στον κόσμο. Την ίδια χρονιά, ο Wick ανακάλυψε για πρώτη φορά το αρσενικό Το νικέλιο έχει φωτοβολταϊκό αποτέλεσμα και ένα φιλμ θειούχου νικελίου εναποτίθεται στο γυαλί για να δημιουργήσει ένα ηλιακό στοιχείο. Η πρακτική τεχνολογία παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας που μετατρέπει το ηλιακό φως σε ηλεκτρική γεννήθηκε και αναπτύχθηκε.

3. Πώς παράγουν ηλεκτρική ενέργεια τα φωτοβολταϊκά στοιχεία;

Ένα φωτοβολταϊκό στοιχείο είναι μια συσκευή ημιαγωγών με χαρακτηριστικά μετατροπής φωτός και ηλεκτρικής ενέργειας. Μετατρέπει απευθείας την ενέργεια της ηλιακής ακτινοβολίας σε συνεχές ρεύμα. Είναι η πιο βασική μονάδα παραγωγής ενέργειας από φωτοβολταϊκά. Τα μοναδικά ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των φωτοβολταϊκών στοιχείων αποκτώνται με ντόπινγκ ορισμένων Στοιχείων (όπως φώσφορο ή βόριο κ.λπ.), προκαλώντας έτσι μόνιμη ανισορροπία στο μοριακό φορτίο του υλικού, σχηματίζοντας ένα υλικό ημιαγωγών με ειδικές ηλεκτρικές ιδιότητες, μπορούν να γίνουν ελεύθερα φορτία που παράγονται σε ημιαγωγούς με ειδικές ηλεκτρικές ιδιότητες κάτω από το φως του ήλιου, αυτά τα ελεύθερα φορτία Ο προσανατολισμός κινείται και συσσωρεύεται, έτσι ώστε να παράγεται ηλεκτρική ενέργεια όταν τα δύο άκρα του είναι κλειστά. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται «φωτοβολταϊκό φαινόμενο» ή εν συντομία φωτοβολταϊκό φαινόμενο.

4. Από ποια στοιχεία αποτελείται το φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας;

Ένα φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας αποτελείται από μια φωτοβολταϊκή τετράγωνη συστοιχία (μια φωτοβολταϊκή τετράγωνη συστοιχία αποτελείται από φωτοβολταϊκά στοιχεία συνδεδεμένα σε σειρά και παράλληλα), έναν ελεγκτή, μια μπαταρία, έναν μετατροπέα DC/AC και άλλα μέρη. Το βασικό συστατικό ενός φωτοβολταϊκού συστήματος παραγωγής ενέργειας είναι ένα φωτοβολταϊκό στοιχείο και ένα φωτοβολταϊκό στοιχείο Αποτελείται από φωτοβολταϊκά στοιχεία συνδεδεμένα σε σειρά, παράλληλα και συσκευασμένα. Μετατρέπει τη φωτεινή ενέργεια του ήλιου απευθείας σε ηλεκτρική ενέργεια. Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τα φωτοβολταϊκά πλαίσια είναι συνεχές ρεύμα. Μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε ή να χρησιμοποιήσουμε έναν μετατροπέα για να το μετατρέψουμε σε εναλλασσόμενο ρεύμα για χρήση. Από μια προοπτική, η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από το φωτοβολταϊκό σύστημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί αμέσως ή μπορεί να αποθηκευτεί σε συσκευές αποθήκευσης ενέργειας, όπως οι μπαταρίες, και να απελευθερωθεί για χρήση ανά πάσα στιγμή, όπως απαιτείται.

5. Τι είναι το δίκτυο διανομής; Ποια είναι η σχέση μεταξύ του δικτύου διανομής και της κατανεμημένης παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας;

Το δίκτυο διανομής είναι ένα δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας που λαμβάνει ηλεκτρική ενέργεια από το δίκτυο μεταφοράς ή περιφερειακούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής και τη διανέμει τοπικά μέσω εγκαταστάσεων διανομής ηλεκτρικής ενέργειας ή σε διάφορους χρήστες βήμα προς βήμα ανάλογα με την τάση. Αποτελείται από εναέριες γραμμές, καλώδια, πύργους, μετασχηματιστές διανομής, διακόπτες απομόνωσης, τον πυκνωτή αντιστάθμισης άεργου ισχύος, μια συσκευή μέτρησης και ορισμένες βοηθητικές εγκαταστάσεις γενικά υιοθετούν σχέδιο κλειστού βρόχου και λειτουργούν παράλληλα. Η δομή του είναι ακτινωτή. Η δομή αλλάζει από μια ακτινική δομή σε μια δομή παροχής πολλαπλής ισχύος και το μέγεθος, η κατεύθυνση ροής και τα χαρακτηριστικά κατανομής του ρεύματος βραχυκυκλώματος αλλάζουν.

6. Γιατί τα φωτοβολταϊκά είναι μια πράσινη ενέργεια με χαμηλές εκπομπές άνθρακα;

Η παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας έχει σημαντικά ενεργειακά, περιβαλλοντική προστασία και οικονομικά οφέλη και είναι μια από τις υψηλότερης ποιότητας πηγές πράσινης ενέργειας. Η εγκατάσταση ενός φωτοβολταϊκού συστήματος παραγωγής ενέργειας 1 κιλοβάτ κάτω από τις μέσες συνθήκες ηλιοφάνειας στη χώρα μου μπορεί να παράγει 1200 κιλοβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας σε ένα χρόνο, γεγονός που μπορεί να μειώσει τη χρήση άνθρακα (κανονικός άνθρακας) Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της έρευνας του World Wide Fund for Φύση (WWF): Όσον αφορά την επίδραση της μείωσης του διοξειδίου του άνθρακα, η εγκατάσταση ενός φωτοβολταϊκού συστήματος παραγωγής ενέργειας 1 τετραγωνικού μέτρου ισοδυναμεί με φύτευση 100 τετραγωνικών μέτρων δέντρων. Επί του παρόντος, αναπτύσσονται ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, όπως η παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας. Η ενέργεια είναι ένα από τα αποτελεσματικά μέσα για την ουσιαστική επίλυση περιβαλλοντικών προβλημάτων όπως η αιθαλομίχλη και η όξινη βροχή.

7. Πώς σας φαίνεται η είδηση ​​ότι «καταναλώνεται μεγάλη ποσότητα ενέργειας στην παραγωγή μονάδων φωτοβολταϊκών κυψελών»;

Τα φωτοβολταϊκά στοιχεία καταναλώνουν μια ορισμένη ποσότητα ενέργειας στη διαδικασία παραγωγής τους, ειδικά στους τρεις συνδέσμους του βιομηχανικού καθαρισμού πυριτίου, της παραγωγής πολυπυριτίου υψηλής καθαρότητας, της μονοκρυσταλλικής ράβδου πυριτίου και της παραγωγής πλινθωμάτων πολυκρυσταλλικού πυριτίου. Ενέργεια μπορεί να παράγεται συνεχώς μέσα. Υπολογίζεται ότι υπό τις μέσες συνθήκες ηλιοφάνειας στη χώρα μου, η απόδοση ενέργειας του φωτοβολταϊκού συστήματος παραγωγής ενέργειας σε όλη τη διάρκεια ζωής του υπερβαίνει την ενεργειακή του κατανάλωση κατά περισσότερο από 15 φορές. Η περίοδος ανάκτησης ενέργειας ενός φωτοβολταϊκού συστήματος ταράτσας συνδεδεμένου στο δίκτυο 1 kW που είναι εγκατεστημένο σε βέλτιστη γωνία κλίσης στο Πεκίνο είναι 1,{5}} έτη, η οποία είναι πολύ χαμηλότερη από τη διάρκεια ζωής του φωτοβολταϊκού συστήματος. Δηλαδή, η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από το φωτοβολταϊκό σύστημα τα πρώτα 1.5-2 έτη χρησιμοποιείται για να αντισταθμίσει την ενέργεια που καταναλώνεται στην παραγωγή και άλλες διεργασίες του και την ενέργεια που εκπέμπεται μετά από 1.5-2 έτη. είναι καθαρή έξοδος, επομένως τα φωτοβολταϊκά στοιχεία θα πρέπει να αξιολογούνται από την άποψη της κατανάλωσης ενέργειας ολόκληρου του κύκλου ζωής.

8. Πώς σας φαίνεται η είδηση ​​ότι «η παραγωγή μονάδων φωτοβολταϊκών κυψελών θα παράγει πολλή ρύπανση;»

Η παραγωγή πλαισίων φωτοβολταϊκών στοιχείων περιλαμβάνει πολυπυρίτιο, πλινθώματα πυριτίου, φωτοβολταϊκά στοιχεία και φωτοβολταϊκά στοιχεία. Οι αναφορές για σχετική ρύπανση αναφέρονται κυρίως στις πρώτες ύλες φωτοβολταϊκών πλαισίων, στα υποπροϊόντα που παράγονται στην παραγωγή πολυπυριτίου υψηλής καθαρότητας και στην παραγωγή πολυπυριτίου υψηλής καθαρότητας. Χρησιμοποιήστε κυρίως τη βελτιωμένη μέθοδο Siemens, η οποία μετατρέπει το πυρίτιο μεταλλουργικής ποιότητας σε πυρίτιο τριχλωροηλίου και στη συνέχεια το μειώνει σε πολυπυρίτιο ηλιακής ποιότητας προσθέτοντας υδρογόνο. Επιπλέον, το χλωριούχο πυρίτιο θα σχηματιστεί ως παραπροϊόν και το τετραχλωριούχο πυρίτιο θα αποσυντεθεί σε πυριτικό οξύ όταν συναντήσει υγρό αέρα. Το υδροχλώριο, εάν δεν αντιμετωπιστεί σωστά, θα προκαλέσει προβλήματα ρύπανσης, αλλά η βελτιωμένη μέθοδος Siemens που υιοθετήθηκε από τις εταιρείες παραγωγής πολυπυριτίου της Κίνας μπορεί να επιτύχει παραγωγή κλειστού βρόχου και το παραπροϊόν τετραχλωριούχο πυρίτιο και αέριο ουράς μπορούν να ανακυκλωθούν για να επιτευχθεί καθαρή παραγωγή. Τον Δεκέμβριο του 2010, η πολιτεία εξέδωσε τις «Συνθήκες πρόσβασης στον κλάδο πολυπυριτίου», οι οποίες όριζε ότι τα ποσοστά ανάκτησης και χρήσης του τετραχλωριούχου πυριτίου και του χλωρίου στο αναγωγικό αέριο ουράς δεν πρέπει να είναι χαμηλότερα από 98,5 τοις εκατό και 99 τοις εκατό, έτσι η ώριμη βελτιωμένη παραγωγή Siemens Η τεχνολογία ανταποκρίνεται πλήρως στις απαιτήσεις προστασίας του περιβάλλοντος. Δεν θα υπάρξουν προβλήματα περιβαλλοντικής ρύπανσης.

9. Πόσο ηλιακό φως έχουμε διαθέσιμο; Μπορεί να γίνει η κυρίαρχη πηγή ενέργειας στο μέλλον;

Η ηλιακή ακτινοβολία που δέχεται η επιφάνεια της γης μπορεί να καλύψει 10,000 φορές την παγκόσμια ζήτηση ενέργειας. Η μέση ετήσια ακτινοβολία που λαμβάνεται ανά τετραγωνικό μέτρο της επιφάνειας της γης ποικίλλει από 1000-2000KWH ανάλογα με την περιοχή. Σύμφωνα με στοιχεία του Διεθνούς Οργανισμού Ενέργειας, στο 4 τοις εκατό των ερήμων του κόσμου Η εγκατάσταση ηλιακών φωτοβολταϊκών συστημάτων στον κόσμο είναι αρκετή για να καλύψει την παγκόσμια ζήτηση ενέργειας. Τα ηλιακά φωτοβολταϊκά έχουν μεγάλο χώρο ανάπτυξης και οι δυνατότητές τους είναι τεράστιες.

Σύμφωνα με προκαταρκτικά στατιστικά στοιχεία, το δυναμικό της αγοράς της παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας στη χώρα μου είναι πάνω από 3 τρισεκατομμύρια κιλοβάτ μόνο με τη χρήση υφιστάμενων κτιρίων. Με την τεχνολογική πρόοδο και τη μεγάλης κλίμακας εφαρμογή, το κόστος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας θα μειωθεί περαιτέρω και θα γίνει μια πιο ανταγωνιστική μέθοδος παροχής ενέργειας, μεταβαίνοντας σταδιακά από συμπληρωματική ενέργεια σε εναλλακτική ενέργεια και ελπίζεται να γίνει η κυρίαρχη ενέργεια στην μελλοντικός.