Zbirka osnovnih znanj o fotovoltaiki

1. Kaj je fotovoltaična proizvodnja električne energije? Kaj je porazdeljena fotovoltaična proizvodnja električne energije?

Fotovoltaična proizvodnja električne energije se nanaša na metodo proizvodnje električne energije, ki neposredno pretvarja sončno sevanje v električno energijo. Fotovoltaična proizvodnja električne energije je danes glavni tok sončne energije. Zato ljudje pogosto rečejo o sončni proizvodnji energije fotovoltaična proizvodnja energije.

Porazdeljena proizvodnja električne energije se nanaša na fotovoltaične objekte za proizvodnjo električne energije, zgrajene v bližini uporabnikovega mesta. Način obratovanja je pretežno za lastno rabo na strani uporabnika, odvečna moč pa se priklopi na omrežje, vendar je za fotonapetostne objekte značilno uravnoteženo prilagajanje distribucijskega sistema.

Porazdeljena proizvodnja električne energije sledi prvotnemu preizkusu prilagajanja ukrepov lokalnim razmeram, čisti in učinkoviti, decentralizirani postavitvi in ​​izkoriščanju v bližini, pri čemer v celoti izkorišča lokalne vire sončne energije za nadomestitev in zmanjšanje porabe fosilne energije.

2. Ali poznate zgodovinski izvor fotovoltaične proizvodnje električne energije?

Leta 1839, ko je 19-letni Francoz Becquerel opravljal fizikalne poskuse, je ugotovil, da bi se tok dveh kovinskih elektrod v prevodni tekočini okrepil, ko bi bili obsevani s svetlobo, in tako odkril "fotovoltaični učinek". Leta 1930 je Lange prvič predlagal uporabo "fotovoltaičnega učinka" za izdelavo sončnih celic, s čimer bi sončno energijo pretvorili v elektriko.

Leta 1932 sta Odubot in Stola izdelala prvo "kadmijev sulfid" sončno celico.

Leta 1941 je Audou odkril fotovoltaični učinek na silicij.

Maja 1954 so Chapin, Fuller in Pearson iz Bell Laboratories v Združenih državah razvili monokristalno silicijevo sončno celico z izkoristkom 6 odstotkov, ki je bila prva sončna celica s praktično vrednostjo na svetu. Istega leta je Wick prvič odkril, da ima arzenov nikelj fotonapetostni učinek in da se na steklo nanese film nikljevega sulfida, da se naredi sončna celica. Rojena in razvita je bila praktična fotonapetostna tehnologija za proizvodnjo električne energije, ki pretvarja sončno svetlobo v električno energijo.

3. Kako fotovoltaične celice proizvajajo elektriko?

Fotonapetostna celica je polprevodniška naprava z lastnostmi pretvorbe svetlobe in električne energije. Energijo sončnega sevanja neposredno pretvarja v enosmerni tok. Je najosnovnejša enota fotovoltaične proizvodnje električne energije. Edinstvene električne lastnosti fotonapetostnih celic se pridobijo z dopiranjem določenih elementov (kot je fosfor ali bor itd.), s čimer povzročijo trajno neravnovesje v molekularnem naboju materiala in tvorijo polprevodniški material s posebnimi električnimi lastnostmi, prosti naboji pa se lahko ki nastanejo v polprevodnikih s posebnimi električnimi lastnostmi pod sončno svetlobo, se ti prosti naboji Orientacija premika in kopiči, tako da nastane električna energija, ko sta njena dva konca zaprta. Ta pojav imenujemo "fotovoltaični učinek" ali na kratko fotovoltaični učinek.

4. Iz katerih komponent je sestavljen fotovoltaični sistem za proizvodnjo električne energije?

Fotonapetostni sistem za proizvodnjo električne energije je sestavljen iz fotonapetostnega kvadratnega niza (fotovoltaični kvadratni niz je sestavljen iz zaporedno in vzporedno povezanih fotonapetostnih modulov), krmilnika, baterijskega paketa, pretvornika DC/AC in drugih delov. Osrednja komponenta fotonapetostnega sistema za proizvodnjo električne energije je fotonapetostni modul in fotonapetostni modul. Sestavljen je iz fotonapetostnih celic, povezanih zaporedno, vzporedno in zapakirano. Svetlobno energijo sonca pretvarja neposredno v električno energijo. Električna energija, ki jo proizvajajo fotovoltaični moduli, je enosmerni tok. Lahko ga uporabimo ali pa ga z inverterjem pretvorimo v izmenični tok za uporabo. Z vidika se lahko električna energija, ki jo proizvede fotovoltaični sistem, uporabi takoj ali pa se shrani v napravah za shranjevanje energije, kot so baterije, in se sprosti za uporabo kadar koli, ko je to potrebno.

5. Kaj je distribucijsko omrežje? Kakšno je razmerje med distribucijskim omrežjem in distribuirano fotovoltaično proizvodnjo električne energije?

Distribucijsko omrežje je elektroenergetsko omrežje, ki prejema električno energijo iz prenosnega omrežja ali regionalnih elektrarn in jo distribuira lokalno preko elektrodistribucijskih naprav ali različnim uporabnikom po stopnjah glede na napetost. Sestavljen je iz nadzemnih vodov, kablov, stolpov, razdelilnih transformatorjev, ločilnih stikal, kondenzatorja za kompenzacijo jalove moči, merilne naprave in nekaterih pomožnih objektov, ki so na splošno zasnovani v zaprti zanki in delujejo vzporedno. Njegova struktura je radialna. Struktura se spremeni iz radialne strukture v strukturo več napajalnikov, velikost, smer toka in porazdelitvene značilnosti toka kratkega stika pa se spremenijo.

6. Zakaj je fotovoltaika zelena in nizkoogljična energija?

Fotovoltaična proizvodnja električne energije ima pomembne energetske, okoljske in gospodarske koristi ter je eden najkakovostnejših virov zelene energije. Namestitev 1 kilovatnega fotonapetostnega sistema za proizvodnjo električne energije pri povprečnih pogojih sončne svetlobe v moji državi lahko proizvede 1200 kilovatnih ur električne energije v enem letu, kar lahko zmanjša uporabo premoga (standardni premog). Glede na rezultate raziskave Svetovnega sklada za Narava (WWF): Z vidika učinka zmanjševanja ogljikovega dioksida je postavitev fotonapetostnega sistema za proizvodnjo električne energije na 1 kvadratni meter enakovredna zasaditvi 100 kvadratnih metrov dreves. Trenutno se razvija obnovljiva energija, kot je fotovoltaična proizvodnja električne energije. Energija je eno izmed učinkovitih sredstev za temeljito reševanje okoljskih problemov, kot sta smog in kisli dež.

7. Kaj menite o novici, da se »pri proizvodnji modulov fotovoltaičnih celic porabi velika količina energije«?

Fotovoltaične celice porabijo določeno količino energije v svojem proizvodnem procesu, zlasti v treh povezavah industrijskega čiščenja silicija, proizvodnje polisilicija visoke čistosti, monokristalne silicijeve palice in proizvodnje polikristalnega silicija. Energija se lahko nenehno ustvarja znotraj. Ocenjuje se, da pod povprečnimi sončnimi pogoji v moji državi donos energije fotovoltaičnega sistema za proizvodnjo električne energije v celotni življenjski dobi presega njegovo porabo energije za več kot 15-krat. Obdobje obnovitve energije 1 kW strešnega fotovoltaičnega sistema, povezanega z omrežjem, nameščenega pod optimalnim naklonskim kotom v Pekingu, je 1.5-2 let, kar je veliko manj od življenjske dobe fotovoltaičnega sistema. To pomeni, da se električna energija, ki jo proizvede fotovoltaični sistem v prvih 1.5-2 letih, uporabi za izravnavo energije, porabljene v proizvodnih in drugih procesih, ter energije, oddane po 1.5-2 letih. je čisti izhod, zato je treba fotovoltaične celice oceniti z vidika porabe energije v celotnem življenjskem ciklu.

8. Kaj menite o novici, da bo "proizvodnja modulov fotovoltaičnih celic povzročila veliko onesnaženja?"

Proizvodnja modulov fotovoltaičnih celic vključuje polisilicij, silicijeve ingote, fotovoltaične celice in fotovoltaične module. Poročila o povezanem onesnaženju se v glavnem nanašajo na surovine fotovoltaičnih modulov, stranske proizvode, proizvedene pri proizvodnji polisilicija visoke čistosti, in proizvodnjo polisilicija visoke čistosti. Večinoma uporabite izboljšano Siemensovo metodo, ki silicij metalurške kakovosti pretvori v triklorohelijev silicij in ga nato z dodajanjem vodika reducira v polisilicij sončne kakovosti. Poleg tega bo kot stranski produkt nastal silicijev klorid, silicijev tetraklorid pa bo ob stiku z vlažnim zrakom razpadel v silicijevo kislino. Vodikov klorid, če z njim ne ravnamo pravilno, bo povzročil težave z onesnaževanjem, vendar izboljšana Siemensova metoda, ki so jo sprejela kitajska podjetja za proizvodnjo polisilicija, lahko doseže proizvodnjo v zaprti zanki, stranski produkt silicijev tetraklorid in preostali plin pa je mogoče reciklirati, da se doseže čista proizvodnja. Decembra 2010 je država izdala »pogoje za dostop do industrije polisilicija«, ki so določali, da stopnja predelave in izkoriščenosti silicijevega tetraklorida in klora v plinu, ki je izpušni, ne sme biti nižja od 98,5 odstotka in 99 odstotkov, tako da je zrela izboljšana proizvodnja Siemensa. tehnologija v celoti izpolnjuje zahteve varstva okolja. Težav z onesnaževanjem okolja ne bo.

9. Koliko sončne svetlobe imamo na voljo? Lahko postane prevladujoč vir energije v prihodnosti?

Sončno sevanje, ki ga prejme zemeljsko površje, lahko zadosti 10,{1}}-kratniku svetovnega povpraševanja po energiji. Povprečno letno prejeto sevanje na kvadratni meter zemeljske površine se razlikuje od 1000-2000KWH, odvisno od regije. Po podatkih Mednarodne agencije za energijo je v 4 odstotkih svetovnih puščav Namestitev solarnih fotovoltaičnih sistemov na svetu zadostuje za zadovoljitev svetovnega povpraševanja po energiji. Sončna fotovoltaika ima širok prostor za razvoj in njen potencial je ogromen.

Po predhodnih statističnih podatkih je tržni potencial fotovoltaične proizvodnje električne energije v moji državi več kot 3 trilijone kilovatov samo z uporabo obstoječih stavb. S tehnološkim napredkom in obsežno uporabo se bodo stroški proizvodnje električne energije še dodatno znižali in postala bo bolj konkurenčna metoda oskrbe z energijo, ki bo postopoma prešla iz dopolnilne energije v alternativno energijo, in upamo, da bo postala prevladujoča energija v prihodnost.