Fotovoltaikus alapismeretek összegyűjtése

1. Mi a fotovoltaikus energiatermelés? Mi az elosztott fotovoltaikus energiatermelés?

A fotovoltaikus energiatermelés olyan energiatermelési módszert jelent, amely a napsugárzást közvetlenül elektromos energiává alakítja. A fotovoltaikus energiatermelés ma a napenergia-termelés fő áramlata. Ezért, amit az emberek gyakran mondanak a napenergia-termelésről, az a fotovoltaikus energiatermelés.

Az elosztott energiatermelés a felhasználó telephelyéhez közel épített fotovoltaikus energiatermelő létesítményeket jelenti. Az üzemmód főként a felhasználói oldalon önhasználatra szolgál, és a többletteljesítményt a hálózatra kötjük, de az áramelosztó rendszer egyensúlybeállítása a fotovoltaikus áramtermelő létesítményekre jellemző.

Az elosztott villamosenergia-termelés az eredeti próbát követi: az intézkedéseket a helyi viszonyokhoz kell igazítani, a tiszta és hatékony, decentralizált elrendezést és a közeli hasznosítást, teljes mértékben kihasználva a helyi napenergia-forrásokat a fosszilis energiafelhasználás helyettesítésére és csökkentésére.

2. Ismeri a fotovoltaikus energiatermelés történelmi eredetét?

1839-ben, amikor a 19-éves francia Becquerel fizikai kísérleteket végzett, rájött, hogy a vezető folyadékban lévő két fémelektróda árama megerősödik, ha fénnyel besugározzák őket, így fedezte fel a "fotovoltaikus hatást". 1930-ban Lange először javasolta a „fotovoltaikus hatás” alkalmazását napelemek gyártására, a napenergiát elektromos árammá alakítva.

1932-ben Odubot és Stola elkészítette az első "kadmium-szulfid" napelemet.

1941-ben Audou felfedezte a szilícium fotovoltaikus hatását.

1954 májusában Chapin, Fuller és Pearson (Bell Laboratories) az Egyesült Államokban kifejlesztett egy 6 százalékos hatásfokú monokristályos szilícium napelemet, amely az első gyakorlati értékű napelem volt a világon. Ugyanebben az évben Wick először fedezte fel az arzént, a nikkelnek fotovoltaikus hatása van, és nikkel-szulfid filmet raknak le az üvegre, hogy napelemet készítsenek. Megszületett és kifejlődött az a praktikus fotovoltaikus energiatermelési technológia, amely a napfényt elektromos energiává alakítja.

3. Hogyan termelnek áramot a fotovoltaikus cellák?

A fotovoltaikus cella egy félvezető eszköz, amely fény- és elektromos átalakítási jellemzőkkel rendelkezik. A napsugárzás energiáját közvetlenül egyenárammá alakítja át. Ez a fotovoltaikus energiatermelés legalapvetőbb egysége. A fotovoltaikus cellák egyedi elektromos jellemzőit bizonyos Elemek (pl. foszfor vagy bór stb.) adalékolásával nyerjük, így az anyag molekuláris töltésében maradandó egyensúlyhiányt okozunk, különleges elektromos tulajdonságokkal rendelkező félvezető anyagot képezünk, szabad töltések keletkezhetnek. napfény hatására speciális elektromos tulajdonságokkal rendelkező félvezetőkben keletkeznek, ezek a szabad töltések Az orientáció mozog és felhalmozódik, így elektromos energia keletkezik, ha két vége zárva van. Ezt a jelenséget "fotovoltaikus hatásnak" vagy röviden fotovoltaikus effektusnak nevezik.

4. Milyen alkatrészekből áll a fotovoltaikus energiatermelő rendszer?

A fotovoltaikus energiatermelő rendszer egy négyzet alakú fotovoltaikus tömbből (a négyzetes fotovoltaikus tömb sorosan és párhuzamosan kapcsolt fotovoltaikus modulokból áll), egy vezérlőből, egy akkumulátorcsomagból, egy DC/AC inverterből és egyéb részekből áll. A fotovoltaikus energiatermelő rendszer fő alkotóeleme a fotovoltaikus modul és a fotovoltaikus modul Sorosan, párhuzamosan kapcsolt és csomagolt fotovoltaikus cellákból áll. A nap fényenergiáját közvetlenül elektromos energiává alakítja. A fotovoltaikus modulok által termelt villamos energia egyenáram. Használhatjuk, vagy inverterrel alakíthatjuk váltakozó árammá a használathoz. Perspektívából a fotovoltaikus rendszer által termelt elektromos energia azonnal felhasználható, vagy energiatároló eszközökben, például akkumulátorokban tárolható, és szükség szerint bármikor felhasználható.

5. Mi az elosztóhálózat? Mi a kapcsolat az elosztóhálózat és az elosztott fotovoltaikus energiatermelés között?

Az elosztóhálózat olyan villamosenergia-hálózat, amely az átviteli hálózattól vagy a regionális erőművektől fogadja a villamos energiát, és azt helyben, áramelosztó létesítményeken keresztül, vagy feszültség szerint, lépésről lépésre osztja el a különböző felhasználók számára. Felsővezetékekből, kábelekből, tornyokból, elosztó transzformátorokból, leválasztó kapcsolókból áll, a meddőteljesítmény-kompenzációs kondenzátorból, egy mérőeszközből és néhány segédberendezésből általában zárt hurkú kialakítást alkalmaznak, és párhuzamosan működnek. Szerkezete sugárirányú. A szerkezet radiális szerkezetről több tápegységre változik, és a rövidzárlati áram nagysága, áramlási iránya és eloszlási jellemzői mind megváltoznak.

6. Miért zöld és alacsony szén-dioxid-kibocsátású energia a fotovoltaikus energia?

A fotovoltaikus energiatermelés jelentős energia-, környezetvédelmi és gazdasági előnyökkel jár, és az egyik legjobb minőségű zöld energiaforrás. Egy 1 kilowattos fotovoltaikus villamosenergia-termelő rendszer telepítése átlagos napsütéses viszonyok mellett egy év alatt 1200 kilowattóra villamos energiát termelhet, ami csökkentheti a szénfelhasználást (standard szén) A Világalap kutatási eredményei szerint. Természet (WWF): A szén-dioxid-csökkentés hatását tekintve egy 1 négyzetméteres fotovoltaikus energiatermelő rendszer telepítése 100 négyzetméter fa elültetésével egyenértékű. Jelenleg a megújuló energiaforrások, például a fotovoltaikus energiatermelés fejlesztése folyik. Az energia az egyik hatékony eszköz a környezeti problémák, például a szmog és a savas esők alapvető megoldására.

7. Mi a véleményed azokról a hírekről, amelyek szerint "nagy mennyiségű energiát fogyasztanak a fotovoltaikus cellamodulok gyártása"?

A fotovoltaikus cellák gyártási folyamataik során bizonyos mennyiségű energiát fogyasztanak, különösen az ipari szilícium tisztítás, a nagy tisztaságú poliszilícium gyártás, a monokristályos szilícium rúd és a polikristályos szilícium tuskógyártás három láncszemében. Az energia belül folyamatosan képződhet. Becslések szerint hazám átlagos napsütéses körülményei között a fotovoltaikus energiatermelő rendszer energiahozama a teljes élettartam alatt több mint 15-ször meghaladja az energiafogyasztást. A Pekingben optimális dőlésszöggel telepített, 1 kW-os tetőtéri fotovoltaikus hálózatra kapcsolt rendszer energiavisszanyerési ideje 1.5-2 év, ami jóval alacsonyabb, mint a fotovoltaikus rendszer élettartama. Azaz a fotovoltaikus rendszer által az első 1.5-2 évben megtermelt villamos energiát a termelési és egyéb folyamatok során felhasznált energia, valamint az 15-2 év után kibocsátott energia ellensúlyozására használják fel. tiszta teljesítmény, ezért a fotovoltaikus cellákat a teljes életciklus energiafelhasználásának szemszögéből kell értékelni.

8. Mi a véleményed azokról a hírekről, amelyek szerint "a fotovoltaikus cellamodulok gyártása sok környezetszennyezést fog okozni?"

A fotovoltaikus cellamodulok gyártása magában foglalja a poliszilíciumot, a szilícium ingotokat, a fotovoltaikus cellákat és a fotovoltaikus modulokat. A kapcsolódó szennyezésekről szóló jelentések elsősorban a fotovoltaikus modulok alapanyagaira, a nagy tisztaságú poliszilícium gyártása során keletkező melléktermékekre, valamint a nagy tisztaságú poliszilícium előállítására vonatkoznak. Főleg a továbbfejlesztett Siemens-módszert használják, amely a kohászati ​​minőségű szilíciumot triklórhélium szilíciummá alakítja, majd hidrogén hozzáadásával redukálja azt szoláris minőségű poliszilíciummá. Ezenkívül melléktermékként szilícium-klorid képződik, a szilícium-tetraklorid pedig kovasavvá bomlik, amikor nedves levegővel találkozik. A hidrogén-klorid, ha nem megfelelően kezelik, szennyezési problémákat okoz, de a kínai poliszilícium-gyártó vállalatok által alkalmazott továbbfejlesztett Siemens-módszerrel zárt hurkú termelés érhető el, és a melléktermék szilícium-tetraklorid és a véggáz újrahasznosítható a tiszta termelés elérése érdekében. 2010 decemberében az állam kiadta a „Polysilicon Industry Access Conditions” dokumentumot, amely előírja, hogy a redukciós véggázban a szilícium-tetraklorid és a klór visszanyerési és felhasználási aránya nem lehet alacsonyabb 98,5 százaléknál és 99 százaléknál, így a Siemens termelése kiforrott javult. technológia teljes mértékben megfelel a környezetvédelmi követelményeknek. Nem lesz környezetszennyezési probléma.

9. Mennyi napfény áll rendelkezésünkre? Lehet-e a jövőben meghatározó energiaforrássá válni?

A Föld felszínére érkező napsugárzás a globális energiaigény 10,000-szeresét is kielégítheti. A földfelszín négyzetméterére jutó átlagos éves sugárzás 1000-2000KWH között változik a régiótól függően. A Nemzetközi Energia Ügynökség adatai szerint a világ sivatagainak 4 százalékában elegendő a napelemes fotovoltaikus rendszerek telepítése a világban a globális energiaigény kielégítésére. A napelemes fotovoltaik tág teret kapnak a fejlesztésre, és potenciáljuk óriási.

Az előzetes statisztikák szerint hazámban a fotovoltaikus energiatermelés piaci potenciálja több mint 3 billió kilowatt csak meglévő épületek felhasználásával. A technológiai fejlődéssel és a nagyarányú alkalmazással az áramtermelés költsége tovább csökken, versenyképesebb energiaellátási mód lesz, a kiegészítő energiáról fokozatosan áttérve az alternatív energiákra, és a remények szerint a domináns energiává válik a piacon. jövő.