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 пераўтварае электраэнергію пастаяннага току з сонечных панэляў у электраэнергію пераменнага току, якая адпавядае стандартам муніцыпальнай электрасеткі з дапамогай падлучаных да сеткі інвертараў. Гэтая класіфікацыя ўключае сістэмы з акумулятарам і без яго.
Сеткавыя сістэмы з акумулятарамі прапануюць рэгуляваныя функцыі і могуць падключацца або адключацца ад электрасеткі пры неабходнасці. Яны могуць выступаць у якасці экстранай рэзервовай копіі падчас адключэння электрычнасці. Такія сістэмы часта ўсталёўваюць у жылых дамах. З іншага боку, падключаныя да сеткі сістэмы без акумулятараў забяспечваюць планаванне харчавання і функцыі рэзервовага капіравання і звычайна выкарыстоўваюцца для вялікіх установак.
Размеркаваная фотаэлектрычная генерацыя электраэнергіі ўключае ў сябе дробнамаштабныя фотаэлектрычныя сістэмы на аб'ектах карыстальнікаў або побач з імі для задавальнення канкрэтных патрэб энергіі або ўмацавання існуючай электрасеткі. Ён уключае такія кампаненты, як фотаэлектрычныя панэлі, кранштэйны, размеркавальныя скрынкі пастаяннага току, падлучаныя 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.
