Naha generasi kakuatan photovoltaic bisa nempatan posisi ngarah dina generasi kakuatan renewable énergi?

Konsumén, industri, sareng pamaréntahan sadayana nyandak langkah-langkah pikeun ningkatkeun pamakean énergi anu tiasa dianyari.Ieu ngadorong pembangkitan listrik sareng sistem distribusi tina arsitéktur hub-na-spoke anu terpusat ka generasi listrik sareng konsumsi lokal dumasar kana grid, sareng pasokan sareng paménta stabil ngaliwatan interkonéksi grid pinter.

Numutkeun kana laporan bahan bakar International Energy Agency (IEA) Oktober 2019,ku 2024, generasi énergi renewable bakal ningkat ku 50%.

Ieu ngandung harti yén kapasitas generasi énergi renewable global bakal ningkat ku 1200GW, nu sarua jeung kapasitas dipasang ayeuna di Amérika Serikat.Laporan éta ngaramalkeun yén 60% tina kanaékan énérgi anu tiasa diperbaharui bakal aya dina bentuk alat fotovoltaik surya.

Laporan éta ogé nekenkeun pentingna sistem pembangkit listrik photovoltaic anu disebarkeun, sabab konsumen, gedong komersil sareng fasilitas industri mimiti ngahasilkeun listrik sorangan.Diprediksi yén ku 2024, pembangkit listrik photovoltaic anu disebarkeun bakal langkung ti dua kali langkung ti 500 GW.Ieu ngandung harti yénpembangkit listrik photovoltaic disebarkeun bakal akun pikeun ampir satengah tina total tumuwuhna pembangkit listrik photovoltaic surya..

Keunggulan solar

Naha pembangkit listrik photovoltaic surya nyandak posisi anu unggul dina kamekaran pembangkit listrik énergi anu tiasa diperbaharui?

Salah sahiji alesan anu atra nyaéta panonpoe mancorong ka urang sadayana, janten énergina seueur dianggo.Ieu ngadeukeutkeun pembangkit listrik kana konsumsi kakuatan sareng nganteurkeun kakuatan ka titik pareum-grid, anu hususna kapaké pikeun ngirangan karugian distribusi listrik.

Alesan sejen atra nyaéta étaaya loba tanaga surya.Aya loba béda halus dina ngitung sabaraha énergi bumi narima ti panonpoé.Aturan umum nyaéta rata-rata permukaan laut nyaéta 1kW per méter pasagi dina dinten anu cerah, atanapi nalika faktor sapertos siklus siang/wengi, sudut kajadian, sareng musiman dianggap, rata-rata per méter pasagi per dinten.M 6 kWh.

Sél surya ngagunakeun éfék fotoéléktrik pikeun ngarobah cahaya kajadian jadi énergi listrik dina wangun aliran foton.Foton diserep ku bahan semikonduktor sapertos silikon doped, sareng énergina ngagumbirakeun éléktron tina orbital molekular atanapi atomna.Éléktron ieu lajeng bébas ngabubarkeun kaleuwihan énérgi salaku panas sarta balik deui ka orbit na, atawa sumebar ka éléktroda sarta jadi bagian tina arus pikeun offset béda poténsial nyiptakeun on éléktroda.

Sapertos sadaya prosés konvérsi énérgi, henteu sadayana asupan énérgi kana sél surya kaluaran dina bentuk énergi listrik anu dipikaresep.Kanyataanna, efisiensi énergi sél surya silikon monocrystalline geus hovering antara 20% jeung 25% salila sababaraha taun.Sanajan kitu, kasempetan pikeun photovoltaics surya téh jadi hébat yén tim panalungtikan geus digawé pikeun dekade ngagunakeun struktur beuki kompleks jeung bahan pikeun ngaronjatkeun efisiensi konversi sél, ditémbongkeun saperti dina gambar ieu ku NREL.

Ngahontal efisiensi énergi anu langkung luhur anu dipidangkeun biasana dibiayaan ku ngagunakeun sababaraha bahan anu béda sareng téknik manufaktur anu langkung rumit sareng mahal.

Seueur alat photovoltaic surya didasarkeun kana sagala rupa bentuk silikon kristalin atanapi film ipis silikon, cadmium telluride atanapi indium gallium selenide tambaga, kalayan efisiensi konversi 20% dugi ka 30%.Batré diwangun dina modul, sareng pamasangan tiasa nganggo modul ieu salaku unit dasar pikeun ngawangun sistem pembangkit listrik tenaga surya.

Tantangan efisiensi énergi

Konversi photovoltaic ngarobah kilowatts kajadian tanaga surya dina unggal méter pasagi beungeut bumi kana 200 nepi ka 300 W énergi listrik.Tangtosna, ieu dina kaayaan idéal.Nanging, efisiensi konvérsi tiasa dikirangan kusabab alesan-alesan ieu: hujan, salju sareng lebu disimpen dina permukaan batré, pangaruh sepuh bahan semikonduktor, sareng paningkatan tempat teduh kusabab parobihan lingkungan sapertos kamekaran pepelakan. atawa pangwangunan gedong anyar.

Ku alatan éta, kanyataanana nya éta sanajan tanaga surya gratis, pamakéan tanaga surya pikeun ngahasilkeun énergi listrik mangpaat merlukeun optimasi ati unggal tahap ngumpulkeun, neundeun, jeung konversi ahir kana énergi listrik.Salah sahiji kasempetan pangbadagna pikeun ngaronjatkeun efisiensi énergi nyaéta rarancanginverter, nu ngarobah kaluaran DC tina Asép Sunandar Sunarya surya (atawa gudang batré na) kana arus AC pikeun pamakéan langsung atawa transmisi ngaliwatan grid nu.

Inverter ngarobih polaritasna arus input DC supados caket kana kaluaran AC.Nu leuwih luhur frékuénsi switching, nu leuwih luhur efisiensi konversi.A switch basajan bisa ngahasilkeun kaluaran gelombang pasagi nu bisa ngajalankeun beban résistif, tapi kalawan harmonik, éta bakal ngaruksak parabot éléktronik leuwih kompleks Powered by gelombang sinus murni AC.Ku alatan éta, desain inverter geus jadi konci pikeun kasaimbangan.Disisi lain,ngaronjatkeun frékuénsi switching pikeun ngaronjatkeun efisiensi énergi, tegangan operasi sarta generasi kakuatan, di sisi anu sanésna,pikeun ngaleutikan biaya komponén bantu anu dianggo pikeun ngahaluskeun gelombang kuadrat.