Firwat kann d'Photovoltaesch Energieproduktioun eng féierend Positioun an der erneierbarer Energieproduktioun besetzen?

Konsumenten, Industrien a Regierunge huelen all Moossname fir de Gebrauch vun erneierbaren Energien ze erhéijen.Dëst dréckt d'Kraaftproduktioun a Verdeelungssystem vun enger zentraliséierter Hub-a-Speecharchitektur op eng méi net-baséiert lokaliséierter Stroumproduktioun a Verbrauch, a stabil Versuergung an Nofro duerch Smart Grid Interconnection.

Laut der International Energy Agency (IEA) Oktober 2019 Brennstoffbericht,bis 2024 wäert erneierbar Energien ëm 50% eropgoen.

Dëst bedeit datt d'global erneierbar Energieproduktiounskapazitéit ëm 1200GW eropgeet, wat gläichwäerteg ass mat der aktueller installéierter Kapazitéit vun den USA.De Bericht virausgesot datt 60% vun der Erhéijung vun der erneierbarer Energieproduktioun a Form vu Solar-Photovoltaikausrüstung wäert sinn.

De Bericht betount och d'Wichtegkeet vun verdeelt Photovoltaik Kraaft Generatioun Systemer, wéi Konsumenten, kommerziell Gebaier an industriell Ariichtungen ufänken Stroum eleng ze generéieren.Et prognostizéiert datt bis 2024 verdeelt Photovoltaikenergieproduktioun méi wéi duebel op méi wéi 500 GW wäert sinn.Dëst bedeit dattverdeelt Photovoltaik Kraaft Generatioun wäert bal d'Halschent vum Gesamtwuesstum vun der Solar Photovoltaik Kraaftproduktioun ausmaachen.

Solar Virdeel

Firwat hëlt d'Solar Photovoltaik Stroumproduktioun sou eng féierend Positioun am Wuesstum vun der erneierbarer Energie Kraaftproduktioun?

Een offensichtleche Grond ass datt d'Sonn op eis all schéngt, sou datt hir Energie vill benotzt gëtt.Dëst bréngt d'Kraaftproduktioun méi no un de Stroumverbrauch a liwwert d'Kraaft op den Off-Grid Punkt, wat besonnesch nëtzlech ass fir d'Kraaftverdeelungsverloschter ze reduzéieren.

En aneren offensichtleche Grond ass datet gëtt vill Solarenergie.Et gi vill subtile Differenzen fir ze berechnen wéi vill Energie d'Äerd vun der Sonn kritt.Eng Fauschtregel ass datt den duerchschnëttleche Mieresspigel 1kW pro Quadratmeter op engem sonnegen Dag ass, oder wann Faktore wéi den Dag/Nuecht-Zyklus, Tëschefallwénkel a Saisonalitéit berücksichtegt ginn, ass d'Moyenne pro Quadratmeter pro Dag.M 6kWh.

Solarzelle benotzen den fotoelektreschen Effekt fir d'Infallsliicht an elektresch Energie a Form vun engem Stroum vu Photonen ëmzewandelen.Photone ginn duerch Hallefleitmaterialien wéi dotéiert Silizium absorbéiert, an hir Energie begeeschtert Elektronen aus hire molekulare oder atomesche Orbitaler.Dës Elektrone sinn dann fräi fir d'iwwerschësseg Energie als Hëtzt ze dissipéieren an zréck op seng Ëmlafbunn, oder op d'Elektrode ze verbreeden an en Deel vum Stroum ze ginn fir de Potenzialënnerscheed ze kompenséieren deen et op der Elektrode erstellt.

Wéi mat all Energiekonversiounsprozesser, gëtt net all Energieinput fir Solarzellen an der bevorzugter Form vun elektrescher Energie erausginn.Tatsächlech ass d'Energieeffizienz vu monokristalline Silizium Solarzellen tëscht 20% an 25% fir vill Joren.Allerdéngs ass d'Méiglechkeet fir d'Solar-Photovoltaik esou grouss, datt d'Fuerschungsequipe zanter Joerzéngte geschafft huet fir ëmmer méi komplex Strukturen a Materialien ze benotzen fir d'Effizienz vun der Zellkonverterung ze verbesseren, wéi et op dësem Bild vun der NREL weist.

D'Erreeche vun der méi héich Energieeffizienz ugewisen ass normalerweis op Käschte vu verschidde verschidde Materialien a méi komplex an deier Fabrikatiounstechniken ze benotzen.

Vill Solar-Photovoltaik-Apparater baséieren op verschidde Forme vu kristallinem Silizium oder dënnen Filmer vu Silizium, Kadmiumtellurid oder Kupfer-Indium-Gallium-Selenid, mat enger Konvertéierungseffizienz vun 20% bis 30%.D'Batterie ass am Modul gebaut, an den Installateur kann dës Moduler als Basis Eenheet benotzen fir e Solar Photovoltaik Kraaft Generatioun System ze bauen.

Energieeffizienz Erausfuerderung

Photovoltaesch Konversioun konvertéiert Kilowatt vun der Solarenergie, déi op all Quadratmeter vun der Äerduewerfläch geschitt ass, an 200 bis 300 W elektresch Energie.Natierlech ass dëst ënner idealen Konditiounen.Wéi och ëmmer, d'Konvertéierungseffizienz kann aus de folgende Grënn reduzéiert ginn: Reen, Schnéi a Stëbs op der Uewerfläch vun der Batterie deposéiert, den Afloss vun der Alterung vun Hallefleitmaterialien, an de verstäerkten Schiet wéinst Ëmweltverännerungen wéi de Wuesstum vun der Vegetatioun oder de Bau vun neie Gebaier.

Dofir ass d'Realitéit datt och wann d'Solarenergie gratis ass, d'Benotzung vu Solarenergie fir nëtzlech elektresch Energie ze generéieren erfuerdert eng virsiichteg Optimiséierung vun all Etapp vun der Sammlung, der Lagerung an der Finale Konversioun an elektresch Energie.Eng vun de gréisste Méiglechkeeten Energieeffizienz ze verbesseren ass den Design vun derinverter, déi den DC-Output vun der Solararray (oder seng Batteriespäicherung) an AC-Stroum konvertéiert fir direkt Notzung oder Iwwerdroung duerch d'Gitter.

Den Inverter ännert d'Polaritéit vum DC Input Stroum fir et no beim AC Output ze maachen.Wat méi héich d'Schaltfrequenz ass, wat méi héich ass d'Konversiounseffizienz.En einfache Schalter kann e Quadratwellenausgang produzéieren, deen eng resistiv Belaaschtung fuere kann, awer mat Harmonie wäert et méi komplex elektronesch Ausrüstung beschiedegen, ugedriwwen duerch pure Sinuswelle AC.Dofir ass den Inverter Design de Schlëssel fir d'Balance ginn.Op der enger Säit,d'Erhéijung vun der Schaltfrequenz fir d'Energieeffizienz, d'Betribsspannung an d'Kraaftproduktioun ze verbesseren, op der anerer Säit,fir d'Käschte vun Hëllefskomponenten ze minimiséieren, déi benotzt gi fir d'Quadratwelle ze gläichen.