Потрошувачите, индустриите и владите преземаат мерки за зголемување на употребата на обновлива енергија.Ова го турка системот за генерирање и дистрибуција на енергија од централизирана архитектура на центар-и-звучен кон локализирано производство и потрошувачка на енергија заснована на мрежата, и стабилна понуда и побарувачка преку интерконекција со паметна мрежа.
Според извештајот за гориво на Меѓународната агенција за енергија (ИЕА) од октомври 2019 година,До 2024 година, производството на обновлива енергија ќе се зголеми за 50 отсто.
Тоа значи дека глобалниот капацитет за производство на обновлива енергија ќе се зголеми за 1200 GW, што е еквивалентно на сегашната инсталирана моќност на САД.Извештајот предвидува дека 60% од зголемувањето на производството на обновлива енергија ќе биде во форма на соларна фотоволтаична опрема.
Извештајот, исто така, ја нагласува важноста на дистрибуираните фотоволтаични системи за производство на енергија, бидејќи потрошувачите, комерцијалните згради и индустриските капацитети почнуваат сами да произведуваат електрична енергија.Тој предвидува дека до 2024 година, дистрибуираното производство на фотоволтаична енергија ќе се удвои на повеќе од 500 GW.Ова значи декадистрибуираното производство на фотоволтаична енергија ќе претставува речиси половина од вкупниот раст на производството на соларна фотонапонска енергија.
Соларна предност
Зошто производството на соларна фотонапонска енергија зазема толку водечка позиција во растот на производството на енергија од обновлива енергија?
Една очигледна причина е тоа што сонцето сјае на сите нас, па затоа неговата енергија е широко користена.Ова го доближува производството на енергија до потрошувачката на енергија и ја испорачува енергијата до точката надвор од мрежата, што е особено корисно за намалување на загубите во дистрибуцијата на електрична енергија.
Друга очигледна причина е тоаима многу сончева енергија.Постојат многу суптилни разлики во пресметувањето колку енергија Земјата добива од Сонцето.Правило е дека просечното ниво на морето е 1 kW по квадратен метар во сончев ден, или кога се земаат предвид факторите како што се циклусот ден/ноќ, аголот на инцидентот и сезонската состојба, просекот е по квадратен метар дневно.М 6 kWh.
Соларните ќелии го користат фотоелектричниот ефект за да ја претворат упадната светлина во електрична енергија во форма на поток од фотони.Фотоните се апсорбираат од полупроводнички материјали како што е допираниот силикон, а нивната енергија ги возбудува електроните од нивните молекуларни или атомски орбитали.Овие електрони потоа се слободни да ја дисипираат вишокот енергија како топлина и да се вратат во нејзината орбита, или да се шират на електродата и да станат дел од струјата за да ја надоместат потенцијалната разлика што ја создава на електродата.
Како и кај сите процеси на конверзија на енергија, не се добива целиот влез на енергија во соларните ќелии во претпочитаната форма на електрична енергија.Всушност, енергетската ефикасност на монокристалните силиконски соларни ќелии лебди помеѓу 20% и 25% многу години.Сепак, можноста за соларни фотоволтаици е толку голема што истражувачкиот тим работи со децении на користење на сè покомплексни структури и материјали за подобрување на ефикасноста на конверзија на ќелиите, како што е прикажано на оваа слика од NREL.
Постигнувањето на повисоката прикажана енергетска ефикасност обично е на сметка на користење на повеќе различни материјали и посложени и скапи производни техники.
Многу соларни фотоволтаични уреди се засноваат на различни форми на кристален силициум или тенки слоеви од силициум, кадмиум телурид или бакар индиум галиум селенид, со ефикасност на конверзија од 20% до 30%.Батеријата е вградена во модулот, а инсталатерот може да ги користи овие модули како основна единица за изградба на систем за производство на соларна фотоволтаична енергија.
Предизвик за енергетска ефикасност
Фотоволтаичната конверзија ги претвора киловатите од сончевата енергија на секој квадратен метар од површината на земјата во електрична енергија од 200 до 300 W.Се разбира, ова е под идеални услови.Сепак, ефикасноста на конверзија може да се намали поради следните причини: дожд, снег и прашина наталожена на површината на батеријата, влијанието на стареењето на полупроводничките материјали и зголемената сенка поради промените во животната средина, како што е растот на вегетацијата или изградба на нови згради.
Затоа, реалноста е дека иако сончевата енергија е бесплатна, употребата на сончевата енергија за генерирање корисна електрична енергија бара внимателна оптимизација на секоја фаза на собирање, складирање и финална конверзија во електрична енергија.Една од најголемите можности за подобрување на енергетската ефикасност е дизајнот наинвертер, кој го претвора DC излезот од сончевата низа (или неговото складирање на батерии) во наизменична струја за директна употреба или пренос преку мрежата.
Инвертерот го менува поларитетот на DC влезната струја за да се приближи до излезот AC.Колку е поголема фреквенцијата на префрлување, толку е поголема ефикасноста на конверзијата.Едноставен прекинувач може да произведе излез од квадратен бран кој може да придвижи отпорен товар, но со хармоници, ќе оштети посложена електронска опрема напојувана од чист синусен бран AC.Затоа, дизајнот на инвертерот стана клуч за рамнотежа.На едната рака,зголемување на фреквенцијата на префрлување за да се подобри енергетската ефикасност, работниот напон и производството на енергија, од друга страна,за да се минимизираат трошоците за помошни компоненти што се користат за измазнување на квадратниот бран.
2021-04-16
