مقدمه ای بر تولید برق فتوولتائیک پراکنده

پیشینه تولید برق فتوولتائیک :

تولید برق فتوولتائیک خورشیدی جایگاه مهمی در مصرف انرژی جهان در قرن بیست و یکم خواهد داشت، نه تنها برای جایگزینی برخی از منابع انرژی متعارف، بلکه برای تبدیل شدن به بدنه اصلی تامین انرژی جهان.

انتظار می‌رود تا سال 2030، انرژی‌های تجدیدپذیر بیش از 30 درصد از کل انرژی را به خود اختصاص دهند، در حالی که انرژی فتوولتائیک خورشیدی بیش از 10 درصد از کل عرضه برق جهان را به خود اختصاص خواهد داد؛ تا سال 2040، انرژی‌های تجدیدپذیر بیش از 50 درصد از کل انرژی مصرفی را به خود اختصاص خواهند داد و 20 درصد تولید برق فتوولتائیک خورشیدی بیش از 20 درصد از کل انرژی الکتریکی پایان قرن را به خود اختصاص خواهد داد. انرژی های تجدید پذیر بیش از 80 درصد از ساختار انرژی را تشکیل می دهند و انرژی خورشیدی بیش از 60 درصد را تشکیل می دهد.

این ارقام برای نشان دادن چشم انداز توسعه صنعت فتوولتائیک خورشیدی و موقعیت استراتژیک مهم آن در حوزه انرژی کافی است.

اصل تولید برق فتوولتائیک:

سلول فتوولتائیک یک دستگاه نیمه هادی با ویژگی های تبدیل نور به الکتریسیته است که مستقیماً انرژی تابش خورشید را به جریان مستقیم تبدیل می کند و اساسی ترین واحد تولید برق فتوولتائیک است.

ویژگی‌های الکتریکی منحصربه‌فرد سلول‌های فتوولتائیک بر اساس دوپینگ برخی از عناصر (مانند فسفر یا بور) در سیلیکون کریستالی است، این امر باعث ایجاد عدم تعادل دائمی در بار مولکولی مواد می‌شود و یک ماده نیمه‌رسانا با خواص الکتریکی خاص را تشکیل می‌دهد.

در زیر نور خورشید، بارهای آزاد را می توان در نیمه هادی هایی با خواص الکتریکی ویژه ایجاد کرد، این بارهای آزاد به صورت جهت دار حرکت می کنند و تجمع می یابند، در نتیجه در هر دو انتها یک نیروی حرکتی الکتریکی تشکیل می دهند و هنگامی که دو سر آن با یک هادی بسته می شوند، جریان تولید می کنند. این پدیده به عنوان 'اثر فتوولتائیک' شناخته می شود.

ترکیب تولید برق فتوولتائیک :

سیستم تولید برق فتوولتائیک توزیع شده شامل یک آرایه مربع فتوولتائیک (یک آرایه مربع فتوولتائیک از ماژول‌های فتوولتائیک متصل به صورت سری و موازی تشکیل شده است)، اینورترهای فتوولتائیک، پشتیبانی‌های فتوولتائیک، جعبه‌های متصل به شبکه فتوولتائیک، کنترل‌کننده (اختیاری)، بسته باتری (اختیاری، AC و سایر اجزای تنظیم‌کننده حالت الکتریکی، AC و سایر اجزای الکتریکی قابل تنظیم شبکه، و دریافت یارانه های دولتی و درآمد هزینه برق مربوطه.

مزایای تولید برق فتوولتائیک:

1. منابع انرژی خورشیدی پایان ناپذیر هستند، علاوه بر این، انرژی خورشیدی به طور گسترده در زمین توزیع می شود و سیستم های تولید برق PV را می توان در هر کجا که نور وجود دارد، بدون محدودیت توسط عواملی مانند جغرافیا و ارتفاع استفاده کرد.

2. تولید برق فتوولتائیک به خودی خود از سوخت استفاده نمی کند، هیچ ماده ای از جمله گازهای گلخانه ای و سایر انتشارات منتشر نمی کند، آلودگی هوا، بدون سر و صدا، دوستدار محیط زیست، قرار نگرفتن در معرض شوک های ناشی از بحران های انرژی یا بی ثباتی بازار سوخت، نوع جدیدی از انرژی های تجدیدپذیر است که واقعا سبز و دوستدار محیط زیست است.

3. تولید برق فتوولتائیک بدون قطعات انتقال مکانیکی، عملیات ساده و نگهداری، عملیات پایدار و قابل اعتماد.

4. سیستم تولید برق فتوولتائیک پایدار و قابل اعتماد کار می کند، عمر طولانی، سلول های خورشیدی سیلیکونی کریستالی می تواند تا 20-35 سال دوام بیاورد.