Введение
Что такое фотоэлектрическая генерация энергии? Фотоэлектрическая генерация энергии — это технология, использующая фотоэлектрический эффект на границе полупроводника для прямого преобразования световой энергии в электрическую. Солнечные элементы соединяются последовательно, а затем инкапсулируются и защищаются, образуя большие солнечные модули, которые вместе с контроллерами мощности и другими компонентами образуют фотоэлектрическую установку.
Принцип фотоэлектрической генерации энергии
Основной принцип фотоэлектрической генерации энергии – фотоэлектрический эффект полупроводников. Когда фотон падает на металл, его энергия может быть поглощена электроном, находящимся в металле. Поглощённая энергия электрона достаточно велика, чтобы преодолеть внутреннюю гравитационную силу металла, совершить работу и покинуть поверхность металла, превратившись в фотоэлектрон. Атомы кремния имеют четыре внешних электрона. Если чистый кремний смешать с атомами, имеющими пять внешних электронов, например, с атомами фосфора, он становится полупроводником N-типа.
Если смешать чистый кремний с атомами, имеющими три внешних электрона, например, с атомами бора, образуется полупроводник P-типа. При соединении P- и N-типов контактная поверхность образует разность электрических потенциалов и превращается в солнечный элемент. Под воздействием солнечного света на P-N-переход дырки перемещаются из области P-полюса в область N-полюса, а электроны – из области N-полюса в область P-полюса, создавая электрический ток.
Фотоэффект — явление, при котором свет создаёт разность потенциалов между различными участками неоднородного полупроводника или соединения полупроводник-металл. Это, во-первых, процесс преобразования фотонов (световых волн) в электроны и световой энергии в электрическую энергию, а во-вторых, процесс образования напряжения.
Процесс
Поликремний изготавливается в виде пластин, которые затем обрабатываются после литья, разлома и нарезки слитка. PN-переход формируется путём легирования и диффузии следовых количеств бора и фосфора на пластину. Затем методом трафаретной печати на пластину наносится точно подобранная серебряная паста для создания сетки. После спекания изготавливается задний электрод, на поверхность которого наносится антибликовое покрытие, и изготавливается ячейка. Ячейки компонуются и объединяются в сборку, которая образует большую печатную плату. Как правило, модуль окружён алюминиевой рамкой, покрытой стеклом с лицевой стороны и электродами с обратной стороны.
Из сборки ячеек и другого вспомогательного оборудования можно сформировать систему генерации электроэнергии. Для преобразования постоянного тока в переменный необходимо установить преобразователь тока. Выработанная электроэнергия может храниться в аккумуляторных батареях или подаваться в общую электросеть. Стоимость сборки аккумуляторных батарей составляет около 50% стоимости системы генерации электроэнергии, а стоимость преобразователя тока, монтажа, других вспомогательных компонентов и прочих расходов – оставшиеся 50%.
Преимущества и недостатки фотоэлектрической генерации
1. Преимущества фотоэлектрической генерации
По сравнению с обычно используемой системой тепловой генерации электроэнергии, преимущества фотоэлектрической генерации в основном проявляются в следующем.
① нет опасности истощения.
2. Безопасно и надежно, нет шума, нет выбросов загрязняющих веществ наружу, абсолютно чисто (не вредит общественному здоровью).
③ Нет ограничений на географическое распределение ресурсов, и можно использовать преимущество строительства крыш; например, в районах без электричества и районах со сложным рельефом.
④ Электроэнергия может вырабатываться и поставляться локально без потребления топлива и строительства линий электропередачи.
⑤ Высокое качество энергии.
(6) Эмоциональное принятие пользователями.
⑦ Короткий период строительства и короткие сроки получения энергии.
2. Недостатки фотоэлектрической генерации
①Плотность распределения энергии облучения мала, т.е. оно должно занимать огромную площадь.
②Получаемая энергия связана с погодными условиями, такими как четыре времени года, день и ночь, облачно и солнечно.
③Себестоимость производства электроэнергии высока по сравнению с производством тепловой энергии.
④Процесс производства фотоэлектрических панелей не является экологически чистым.
Системная классификация фотоэлектрической генерации
1. Независимая фотоэлектрическая генерация электроэнергии
Автономная фотоэлектрическая генерация также называется внесетевой фотоэлектрической генерацией. Она состоит из модуля солнечной батареи, контроллера, аккумуляторной батареи, а для питания нагрузки переменного тока необходимо также оснастить инвертором переменного тока. Автономные фотоэлектрические станции, включая системы электроснабжения отдаленных сельских районов, солнечные домашние электростанции, системы питания коммуникационных сигналов, катодную защиту, солнечные уличные фонари и другие виды фотоэлектрических систем с аккумуляторной батареей, могут работать автономно.
2. Сетевая фотоэлектрическая генерация электроэнергии
Сетевая фотоэлектрическая генерация электроэнергии – это процесс, в котором постоянный ток, генерируемый солнечными модулями, через сетевой инвертор преобразуется в переменный ток, соответствующий требованиям коммунальной сети, и затем напрямую подключается к сети общего пользования. Система электрогенерации электроэнергии подразделяется на сетевую с аккумуляторными батареями и без аккумуляторных батарей.
Сетевые системы генерации электроэнергии с аккумуляторными батареями обладают возможностью диспетчеризации и могут подключаться к сети или отключаться от неё по мере необходимости, а также выполняют функцию резервного источника питания для аварийного электроснабжения в случае отключения электроэнергии. Сетевые системы генерации электроэнергии с аккумуляторными батареями часто устанавливаются в жилых зданиях; сетевые системы генерации электроэнергии без аккумуляторных батарей не обладают функцией диспетчеризации и резервного питания и обычно устанавливаются в более крупных системах.
Фотоэлектрические станции, подключенные к сети, представляют собой централизованные крупные фотоэлектрические станции, как правило, национальные электростанции. Их основная особенность заключается в передаче вырабатываемой энергии непосредственно в сеть, что обеспечивает унифицированное распределение электроэнергии между потребителями. Однако такие электростанции требуют больших инвестиций, строительства, охватывают большие площади и не получили широкого развития. Децентрализованные небольшие фотоэлектрические станции, подключенные к сети, особенно интегрированные в здания фотоэлектрические станции, благодаря преимуществам небольших инвестиций, быстрого строительства, компактности и сильной политической поддержки, являются основным направлением развития фотоэлектрических систем, подключенных к сети.
3. Распределенная фотоэлектрическая генерация энергии
Распределенная фотоэлектрическая система генерации электроэнергии, также известная как децентрализованная генерация электроэнергии или распределенное энергоснабжение, относится к конфигурации меньшей фотоэлектрической системы электроснабжения на месте пользователя или вблизи места потребления электроэнергии для удовлетворения потребностей конкретных пользователей, для поддержки экономичной работы существующей распределительной сети или и того, и другого для удовлетворения требований этих двух аспектов.
Основное оборудование распределенной фотоэлектрической системы генерации энергии включает в себя фотоэлектрические модули, фотоэлектрические квадратные кронштейны, распределительные коробки постоянного тока, распределительные шкафы постоянного тока, сетевые инверторы, распределительные шкафы переменного тока и другое оборудование, а также устройства мониторинга системы электроснабжения и устройства мониторинга окружающей среды. Принцип работы заключается в том, что под воздействием солнечного излучения массив солнечных элементов фотоэлектрической системы преобразует выходную солнечную энергию в электрическую и через распределительный шкаф постоянного тока подает ее в распределительный шкаф постоянного тока, а сетевой инвертор преобразует ее в переменный ток для питания нагрузки здания. Избыток или недостаток электроэнергии регулируется путем подключения к сети.
Отказ от ответственности: Содержащийся контент получен из Интернета, общедоступных веб-сайтов WeChat и других общедоступных каналов, мы остаемся нейтральными к взглядам в тексте только для информационных и коммуникационных целей. Авторские права на воспроизведенные статьи принадлежат первоначальным авторам и учреждениям, если есть какие-либо нарушения, пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы удалить.
Boland — новая энергетическая и энергетическая компания, которая сочетает в себе гидроэнергетику, энергию ветра, солнечную энергию и аккумуляторные батареи, чтобы предоставить вам высококачественные интегрированные решения для ветровой и солнечной энергии и систем хранения. Партнером Boland является компания CRRC, которая заключила контракт на проекты высокоскоростных железных дорог в Китае, и у нас есть относительно полная внутренняя цепочка поставок, сервисная сеть и превосходное качество продукции и технологии.
Boland Обеспечить EPC электростанции, инвестиции и приобретение электростанции.
Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам, если вам нужна техническая поддержка.
Моя электронная почта: marketing@boland-hydroturbine.com
Вашингтон: +8613923745989
