Näme üçin fotoelektrik energiýasy gaýtadan dikeldilýän energiýa energiýasy öndürmekde öňdebaryjy orny eýeläp biler?

Sarp edijiler, önümçilikler we hökümetler gaýtadan dikeldilýän energiýanyň ulanylyşyny ýokarlandyrmak üçin çäreleri görýärler.Bu, energiýa öndürmek we paýlamak ulgamyny merkezleşdirilen merkezli we gürleýiş arhitekturasyndan has köp setli lokallaşdyrylan elektrik öndürmek we sarp etmek, akylly setleriň özara baglanyşygy arkaly durnukly üpjünçilik we isleg bilen iterýär.

Halkara Energetika Guramasynyň (IEA) 2019-njy ýylyň oktýabr aýyndaky ýangyç hasabatyna görä,2024-nji ýyla çenli täzelenip bilýän energiýa öndürmek 50% ýokarlanar.

Bu, global täzelenip bilýän energiýa öndürmek kuwwatynyň ABŞ-nyň häzirki gurlan kuwwatyna deň bolan 1200 GW artjakdygyny aňladýar.Hasabatda gaýtadan dikeldilýän energiýa önümçiliginiň 60% -iniň gün fotoelektrik enjamlary görnüşinde boljakdygy çaklanylýar.

Hasabat, sarp edijiler, täjirçilik binalary we senagat desgalary özbaşdak elektrik öndürip başlansoň, paýlanan fotoelektrik energiýa ulgamlarynyň ähmiýetine ünsi çekdi.2024-nji ýyla çenli paýlanan fotoelektrik energiýasynyň öndürilişiniň iki esse artyp, 500 GW-dan gowrak boljakdygyny çaklaýar.Bu diýmekdirpaýlanan fotoelektrik energiýasy gün fotoelektrik energiýasynyň öndürilişiniň umumy ösüşiniň ýarysyna golaýyny düzer.

Gün artykmaçlygy

Näme üçin gün fotoelektrik energiýasy gaýtadan dikeldilýän energiýa energiýasynyň ösüşinde beýle öňdebaryjy orny eýeleýär?

Munuň aýdyň sebäbi, Günüň hemmämize nur saçmagy, şonuň üçin energiýasy giňden ulanylýar.Bu, elektrik energiýasyny öndürmegi energiýa sarp edişine has ýakynlaşdyrýar we elektrik paýlanyş ýitgilerini azaltmak üçin aýratyn peýdaly bolan elektrik toguny öçürýär.

Anotherene-de bir aýdyň sebäpgün energiýasy köp.Eartheriň Günden näçe energiýa alýandygyny hasaplamakda köp inçe tapawutlar bar.Düzgüne görä, güneşli günde her inedördül metr üçin deňiz derejesiniň ortaça 1kW bolmagy, ýa-da gündiziň / gijäniň aýlawy, hadysanyň burçy we möwsümleýinligi ýaly faktorlar göz öňünde tutulanda, ortaça bir günde inedördül metre deňdir.M 6kWt.

Gün öýjükleri hadysanyň ýagtylygyny foton akymy görnüşinde elektrik energiýasyna öwürmek üçin fotoelektrik täsirini ulanýarlar.Fotonlar dopirlenen kremniý ýaly ýarymgeçiriji materiallar bilen sorulýar we energiýasy molekulalary ýa-da atom orbitalaryndan elektronlary tolgundyrýar.Soňra bu elektronlar artykmaç energiýany ýylylyk hökmünde paýlap, öz orbitasyna gaýdyp ýa-da elektroda ýaýrap, elektrodda döredýän potensial tapawudyny ödemek üçin tokyň bir bölegi bolýar.

Energyhli energiýa öwrüliş proseslerinde bolşy ýaly, gün öýjüklerine ähli energiýa girişleri elektrik energiýasynyň ileri tutulýan görnüşinde çykmaýar.Aslynda, monokristally kremniy gün öýjükleriniň energiýa netijeliligi köp ýyllaryň dowamynda 20% bilen 25% arasynda bolup gelýär.Şeýle-de bolsa, gün fotoelektrik enjamlary üçin mümkinçilik şeýle bir uludyr welin, gözleg topary NREL-iň bu suratynda görkezilişi ýaly öýjükleriň öwrülişiniň netijeliligini ýokarlandyrmak üçin barha çylşyrymly gurluşlary we materiallary ulanmak üçin onlarça ýyl bäri işleýär.

Görkezilen has ýokary energiýa netijeliligine ýetmek, köplenç dürli materiallary we has çylşyrymly we gymmat önümçilik usullaryny ulanmagyň hasabyna bolýar.

Gün fotoelektrik enjamlarynyň köpüsi kristal kremniniň dürli görnüşlerine ýa-da kremniniň, kadmium telluridiniň ýa-da mis indiý gallium selenidiniň inçe filmlerine esaslanýar, öwrülişiniň netijeliligi 20% -den 30% -e çenli.Batareýa modulda guruldy we gurnaýjy bu modullary gün fotoelektrik energiýasy öndürmek ulgamyny gurmak üçin esasy birlik hökmünde ulanyp biler.

Energiýa netijeliligi meselesi

Fotowoltaik öwrülişi, ýer ýüzüniň her inedördül metrinde kilowat gün energiýasy hadysasyny 200-300 Wt elektrik energiýasyna öwürýär.Elbetde, bu ideal şertlerde.Şeýle-de bolsa, aşakdaky sebäpler sebäpli öwrülişiň netijeliligi peselip biler: batareýanyň ýüzüne goýlan ýagyş, gar we tozan, ýarymgeçiriji materiallaryň garramagynyň täsiri we ösümlikleriň ösmegi ýaly daşky gurşawyň üýtgemegi sebäpli kölegäniň ýokarlanmagy. ýa-da täze binalaryň gurluşygy.

Şol sebäpli hakykat, gün energiýasy erkin bolsa-da, peýdaly elektrik energiýasyny öndürmek üçin gün energiýasynyň ulanylmagy, ýygnamagyň, saklamagyň we ahyrky gezek elektrik energiýasyna öwrülmegiň her tapgyryny seresaply optimizirlemegi talap edýär.Energiýanyň netijeliligini ýokarlandyrmak üçin iň uly mümkinçilikleriň biri hem dizaýninwertor, gün massiwiniň DC çykyşyny (ýa-da batareýasynyň saklanyşyny) göni ulanmak ýa-da gözenegiň üsti bilen geçirmek üçin AC toguna öwürýär.

Öwrüji, AC çykyşyna ýakyn etmek üçin DC giriş tokynyň polýarlygyny üýtgedýär.Geçiş ýygylygy näçe ýokary bolsa, öwrülişiň netijeliligi şonça ýokarydyr.Simpleönekeý wyklýuçatel garşylykly ýük göterip bilýän inedördül tolkun çykaryp biler, ýöne garmonika bilen arassa sinus tolkun AC bilen işleýän has çylşyrymly elektron enjamlaryna zeper ýetirer.Şonuň üçin inwertor dizaýny deňagramlylygyň açary boldy.Bir tarapdan,energiýa netijeliligini, işleýiş naprýa .eniýesini we kuwwat öndürmek üçin kommutasiýa ýygylygyny ýokarlandyrmak, başga tarapdan,kwadrat tolkuny tekizlemek üçin ulanylýan kömekçi komponentleriň bahasyny azaltmak.