Прагляды: 0 Аўтар: Рэдактар сайта Час публікацыі: 2023-08-10 Паходжанне: Сайт
Фотаэлектрычная генерацыя энергіі, выкарыстоўваючы фотаэлектрычны эфект на паўправадніковых інтэрфейсах, непасрэдна пераўтворыць аптычную энергію ў электрычную. Гэтая тэхналогія складаецца з трох асноўных кампанентаў: сонечных панэляў (модуляў), кантролераў і інвертараў. Гэтыя кампаненты, у асноўным складаюцца з электронных элементаў, аб'ядноўваюцца ў інтэграваную фотаэлектрычную сістэму выпрацоўкі энергіі.
З яе адметнымі перавагамі, сонечная энергія прыцягнула ўвагу. Багатае сонечнае выпраменьванне стала жыццёва важнай крыніцай энергіі, увасабляючы такія рысы, як бязмежная даступнасць, незабруджаныя атрыбуты, цэнавая даступнасць і неабмежаваны доступ. Прыток сонечнай энергіі на ўзроўні зямлі можа дасягаць значных узроўняў у 800 МВт·гм у секунду. Захапляльныя атрыбуты сонечнай энергіі падсілкоўваюць яе траекторыю росту з 1980-х гадоў.
У аснове фотаэлектрычнай вытворчасці электраэнергіі ляжыць фотаэлектрычны эфект у паўправадніках. Пры апраменьванні фатонамі гэтыя паўправаднікі паглынаюць энергію і вызваляюць электроны. Калі гэтая вызваленая энергія пераадольвае сілы сувязі ўнутры атама, яна ўтварае электрычны ток. Крэмній з чатырма знешнімі электронамі ператвараецца ў паўправаднікі N-тыпу пасля ўключэння пяці знешніх электронаў такіх элементаў, як фосфар. І наадварот, бор дае паўправаднікі Р-тыпу. Злучэнне паўправаднікоў P-тыпу і N-тыпу стварае рознасць патэнцыялаў, нараджаючы сонечную батарэю. Калі сонечнае святло трапляе на PN-пераход, ток цячэ з боку P-тыпу ў бок N-тыпу.
Фотаэлектрычны эфект, галоўная з'ява ў фізіцы, выяўляецца, калі некаторыя рэчывы паглынаюць энергію электрамагнітных хваль вышэй пэўнай частаты, ствараючы ток — аптычную электрычнасць.
Вытворчасць полікрышталічнага крэмнію завяршаецца ў злітках, лустачках і крэмніевых пласцінах, якія затым апрацоўваюцца. Увядзенне невялікай колькасці бору і фосфару на крамянёвую пласціну ўтварае PN-пераход. Наступны друк на шаўковай сетцы, нанясенне тонка падабранай срэбнай пасты, спяканне, нанясенне задняга электрода і нанясенне антыблікавага пакрыцця завяршаюць зборку сонечнай батарэі. Гэтыя клеткі аб'яднаны ў модулі, ахінутыя алюмініевым корпусам са шклом, якое закрывае пярэднюю частку, і абсталяваныя заднімі электродамі. У спалучэнні з дапаможнымі прыладамі гэта ўтварае фотаэлектрычную сістэму выпрацоўкі энергіі. Для пераўтварэння пастаяннага току ў пераменны ток неабходны інвертар, які дазваляе падаваць энергію ў агульнадаступную сетку або акумулятар. Кампаненты батарэі звычайна складаюць 50% выдаткаў на сістэму, а астатняя частка складаецца з пераўтваральнікаў, платы за ўстаноўку, дапаможных кампанентаў і іншых выдаткаў.
На фоне абмежаваных традыцыйных энергетычных рэсурсаў ва ўсім свеце сонечная энергія становіцца маяком. Канчатковыя запасы выкапнёвага паліва ў Кітаі цьмянеюць у параўнанні з сярэднімі сусветнымі паказчыкамі і складаюць усяго 10%. Сонечная энергія, аднаўляльны, бяспечны, бясшумны і чысты рэсурс, не абмяжоўваецца геаграфічнымі абмежаваннямі. Яго прымяненне ахоплівае дахі, рэгіёны са складаным рэльефам і г.д. Сонечная энергія пазбаўляе ад неабходнасці спажывання паліва і вытворчасці электраэнергіі на месцы, добра спалучаючыся з доўгатэрміновымі энергетычнымі стратэгіямі.
У параўнанні са звычайнай цеплавой генерацыяй электраэнергіі фотаэлектрычная генерацыя энергіі мае некалькі пераваг:
1：Няма ўнутраных небяспек
2: Цалкам бяспечны і надзейны, пазбаўлены шуму і забруджвання
3: Устойлівы да геаграфічных абмежаванняў, падыходзіць для розных месцаў
4: не залежыць ад паліва, пазбаўляючы ад неабходнасці выпрацоўкі электраэнергіі на месцы
5: Прапануе высокую якасць энергіі
6：Эмацыйнае прыняцце карыстальнікамі
7: хуткі будаўнічы цыкл і эканамічная вытворчасць энергіі
Аднак вытворчасць сонечных панэляў можа быць энергаёмістым і шкодным для навакольнага асяроддзя. Цяперашняя вытворчасць сонечных панэляў, хоць і прыносіць карысць свету, можа забруджваць звонку, адначасова забруджваючы ўнутры краіны. Стварэнне сонечнай панэлі памерам 1 м х 1,5 м патрабуе спальвання больш за 40 кг вугалю, у той час як найбольш эфектыўныя кітайскія цеплавыя электрастанцыі могуць выпрацаваць 130 кВт/г электраэнергіі з такой жа колькасцю вугалю. Акрамя таго, праблемы ўключаюць:
1:Нізкая шчыльнасць энергіі, якая патрабуе шырокага землекарыстання
2: Вытворчасць энергіі зменлівая ў залежнасці ад метэаралагічных умоў
3: Больш высокі кошт генерацыі ў параўнанні з цеплавой магутнасцю
4: Экалагічна непрыязныя вытворчыя працэсы для фотаэлектрычных панэляў
Аўтаномная фотаэлектрычная генерацыя электраэнергіі, таксама вядомая як пазасеткавая фотаэлектрычная генерацыя электраэнергіі, складаецца з сонечных панэляў, кантролераў і батарэй. У тых выпадках, калі патрабуецца сетка пераменнага току, неабходны інвертар. Ён абслугоўвае такія дадаткі, як электразабеспячэнне вёскі ў аддаленых раёнах, сонечныя бытавыя энергасістэмы, электразабеспячэнне камунікацыйных сігналаў, катодная абарона і сонечнае вулічнае асвятленне.
Падключаная да сеткі фотаэлектрычная генерацыя электраэнергіі ператварае электраэнергію пастаяннага току з сонечных панэляў у электраэнергію пераменнага току, якая адпавядае стандартам муніцыпальнай электрасеткі з дапамогай падключаных да сеткі інвертараў. Гэтая класіфікацыя ўключае сістэмы з акумулятарам і без яго.
Сеткавыя сістэмы з батарэямі прапануюць рэгуляваныя функцыі і могуць падключацца або адключацца ад электрасеткі па меры неабходнасці. Яны могуць выступаць у якасці экстранай рэзервовай копіі падчас адключэння электрычнасці. Такія сістэмы часта ўсталёўваюць у жылых дамах. З іншага боку, падлучаныя да сеткі сістэмы без акумулятараў забяспечваюць планаванне харчавання і функцыі рэзервовага капіявання і звычайна выкарыстоўваюцца для вялікіх установак.
Размеркаваная фотаэлектрычная генерацыя электраэнергіі ўключае ў сябе дробнамаштабныя фотаэлектрычныя сістэмы на аб'ектах карыстальнікаў або паблізу іх для задавальнення пэўных энергетычных патрэбаў або ўмацавання існуючай электрасеткі. Ён уключае такія кампаненты, як фотаэлектрычныя панэлі, кранштэйны, размеркавальныя скрынкі пастаяннага току, падключаныя да сеткі інвертары і размеркавальныя шафы пераменнага току. Працуючы пад сонечным выпраменьваннем, гэтая сістэма пераўтварае сонечную энергію ў энергію пастаяннага току і рэгулюе энергетычны баланс шляхам падключэння да сеткі.
