Вступ до розподіленої фотоелектричної генерації електроенергії

Передумови виробництва фотоелектричної енергії :

Виробництво сонячної фотоелектричної енергії займе важливе місце у світовому споживанні енергії в 21 столітті, щоб не тільки замінити деякі звичайні джерела енергії, але й стати основним джерелом світового енергопостачання.

Очікується, що до 2030 року відновлювана енергетика становитиме понад 30% від загального енергетичного балансу, тоді як сонячна фотоелектрична енергія становитиме понад 10% від загального світового обсягу електроенергії. До 2040 року відновлювана енергія становитиме понад 50% від загального споживання енергії, а сонячна фотоелектрична енергія становитиме понад 20% від загальної електроенергії. До кінця 21 століття відновлювана енергія становитиме понад 80% енергетичної структури, а сонячна енергетика – понад 60%.

Цих цифр достатньо, щоб показати перспективи розвитку сонячної фотоелектричної промисловості та її важливе стратегічне положення в енергетичній сфері.

Принцип фотоелектричної генерації електроенергії:

Фотоелектричний елемент — це напівпровідниковий пристрій із характеристиками перетворення світла в електрику, який безпосередньо перетворює енергію сонячного випромінювання в постійний струм і є основною одиницею фотоелектричної генерації електроенергії.

Унікальні електричні характеристики фотоелектричних елементів базуються на легуванні певних елементів (таких як фосфор або бор) у кристалічний кремній. Це створює постійний дисбаланс у молекулярному заряді матеріалу, утворюючи напівпровідниковий матеріал із особливими електричними властивостями.

Під сонячним світлом у напівпровідниках із особливими електричними властивостями можуть утворюватися вільні заряди. Ці вільні заряди рухаються й накопичуються напрямлено, утворюючи таким чином електрорушійну силу на обох кінцях і генеруючи струм, коли два кінці закриті провідником. Це явище відоме як 'фотоелектричний ефект'.

Склад фотоелектричної генерації електроенергії :

Розподілена фотоелектрична система виробництва електроенергії складається з фотоелектричної квадратної матриці (фотоелектрична квадратна матриця складається з фотоелектричних модулів, з’єднаних послідовно та паралельно), фотоелектричних інверторів, фотоелектричних опор, фотоелектричних блоків, підключених до мережі, контролера (необов’язково), акумуляторної батареї (необов’язково), кабелів змінного та постійного струму та інших компонентів, генерації та продажу електроенергії державній мережі та отримання відповідні державні субсидії та доходи від плати за електроенергію.

Переваги фотоелектричної генерації електроенергії:

1. Ресурси сонячної енергії невичерпні. Крім того, сонячна енергія широко поширена на землі, і фотоелектричні системи виробництва електроенергії можна використовувати скрізь, де є світло, без обмежень такими факторами, як географія та висота.

2. Сама фотоелектрична генерація електроенергії не використовує паливо, не виділяє жодних речовин, включаючи парникові гази та інші викиди, не забруднює повітря, не шумить, нешкідлива для навколишнього середовища, не піддається шокам, спричиненим енергетичними кризами чи нестабільністю ринку палива. Це новий тип відновлюваної енергії, який є справді екологічним і чистим.

3. Фотоелектричне виробництво електроенергії без механічних частин трансмісії, проста експлуатація та обслуговування, стабільна та надійна робота.

4. Фотоелектрична система виробництва електроенергії працює стабільно та надійно, тривалий термін служби, сонячні батареї з кристалічного кремнію можуть працювати до 20-35 років.