Ни өчен фотоволтаик энергия җитештерү яңартыла торган энергия җитештерүдә әйдәп баручы урынны били ала?

Кулланучылар, промышленность һәм хөкүмәтләр барысы да яңартыла торган энергия куллануны арттыру өчен чаралар күрә.Бу энергия җитештерү һәм тарату системасын үзәкләштерелгән үзәк-архитектурадан челтәр нигезендә локальләштерелгән энергия җитештерүгә һәм куллануга, акыллы челтәр үзара бәйләнеше аша тотрыклы тәэмин итүгә һәм таләпкә этәрә.

Халыкара Энергия Агентлыгының (IEA) 2019 елның октябрендәге ягулык отчеты буенча,2024 елга яңартыла торган энергия җитештерү 50% ка артачак.

Димәк, яңартыла торган глобаль энергия җитештерү куәте 1200 ГВтка артачак, бу АКШның хәзерге урнаштырылган куәтенә тигез.Доклад, яңартыла торган энергия җитештерүнең 60% кояш фотоволтаик җиһаз формасында булачагын фаразлый.

Доклад шулай ук ​​таратылган фотоволтаик энергия җитештерү системасының мөһимлегенә басым ясый, чөнки кулланучылар, коммерция биналары һәм сәнәгать корылмалары үзләре электр чыгара башлый.2024 елга таратылган фотоволтаик электр энергиясе икеләтә 500 ГВттан артып китәчәк дип фаразлый.Бу шуны аңлататаратылган фотоволтаик энергия җитештерү кояш фотоволтаик энергия җитештерүнең гомуми үсешенең яртысын тәшкил итәчәк.

Кояш өстенлеге

Ни өчен кояш фотоволтаик энергия җитештерү яңартыла торган энергия җитештерү үсешендә шундый әйдәп баручы урынны ала?

Бер ачык сәбәп - кояш безнең барыбызга да балкый, шуңа күрә аның энергиясе киң кулланыла.Бу энергия җитештерүне энергия куллануга якынайта һәм электр челтәрен ноктага китерә, бу электр тарату югалтуларын киметү өчен аеруча файдалы.

Тагын бер ачык сәбәп - букояш энергиясе бик күп.Theирнең кояштан күпме энергия алуын исәпләүдә бик күп нечкә аермалар бар.Бармак кагыйдәсе: кояшлы көндә уртача диңгез дәрәҗәсе квадрат метрга 1 кВт, яки көн / төн циклы, вакыйгалар почмагы, сезонлылык кебек факторлар каралганда, уртача көненә квадрат метрга туры килә.М 6кВт.

Кояш күзәнәкләре фотоэлектрик эффектны вакыйгалар яктылыгын фотон агымы формасында электр энергиясенә әверелдерү өчен кулланалар.Фотоннар допед кремний кебек ярымүткәргеч материаллар белән үзләштерелә, һәм аларның энергиясе электроннарны молекуляр яки атом орбиталларыннан чыгара.Аннары бу электроннар артык энергияне җылылык итеп таратырга һәм үз орбитасына кире кайтырга, яки электродка таралырга һәм электродта тудырган потенциаль аерманы каплар өчен токның бер өлеше булырга ирекле.

Барлык энергияне әйләндерү процесслары кебек үк, кояш күзәнәкләренә барлык энергия кертү өстенлекле электр энергиясендә чыкмый.Чынлыкта, монокристалл кремний кояш күзәнәкләренең энергия эффективлыгы озак еллар 20% белән 25% арасында йөри.Ләкин, кояш фотоволтаикасы өчен мөмкинлек шулкадәр зур ки, тикшеренү төркеме дистә еллар дәвамында күзәнәк конверсия эффективлыгын күтәрү өчен катлаулырак структуралар һәм материаллар куллану өстендә эшли, NREL бу рәсемдә күрсәтелгәнчә.

Күрсәтелгән югары энергия эффективлыгына ирешү, гадәттә, төрле материаллар һәм катлаулырак һәм кыйммәт җитештерү техникасын куллану исәбенә.

Күпчелек кояш фотоволтаик җайланмалары кристалл кремнийның төрле формаларына яки кремний, кадмий теллурид яки бакыр индий галий селенидының нечкә фильмнарына нигезләнгән, конверсия эффективлыгы 20% белән 30% ка кадәр.Батарейка модульдә төзелгән, һәм монтажлаучы бу модульләрне кояш фотоволтаик энергия җитештерү системасын төзү өчен төп берәмлек итеп куллана ала.

Энергия нәтиҗәлелеге

Фотовольтаик конверсия җирнең һәр квадрат метрында киловатт кояш энергиясен 200-300 Вт электр энергиясенә әйләндерә.Әлбәттә, бу идеаль шартларда.Ләкин, конверсия эффективлыгы түбәндәге сәбәпләр аркасында кимергә мөмкин: яңгыр, кар һәм тузан батарея өслегенә салынган, ярымүткәргеч материалларның картайуы тәэсире, үсемлекләр үсүе кебек экологик үзгәрешләр аркасында күләгә арту. яисә яңа биналар төзү.

Шуңа күрә чынбарлык шунда: кояш энергиясе ирекле булса да, кояш энергиясен файдалы электр энергиясе тудыру өчен җыю, саклау һәм электр энергиясенә соңгы конверсия этапларын оптимальләштерү таләп ителә.Энергия нәтиҗәлелеген күтәрү өчен иң зур мөмкинлекләрнең берсе - дизайнинвертер, кояш массивының DC чыгарылышын (яки аның батарея саклагычын) челтәр аша туры куллану яки тапшыру өчен AC токына әйләндерә.

Инвертер DC кертү токының полярлыгын үзгәртә, аны AC чыганагына якын итәр өчен.Күчерү ешлыгы никадәр югары булса, конверсия эффективлыгы шулкадәр югары.Гади ачкыч квадрат дулкын чыгара ала, ул резистив йөкне йөртә ала, ләкин гармоника ярдәмендә ул саф дулкын AC белән эшләнгән катлаулырак электрон җиһазларга зыян китерәчәк.Шуңа күрә инвертер дизайны баланс ачкычы булды.Бер яктан,энергия эффективлыгын, эш көчәнешен һәм энергия җитештерүне яхшырту өчен күчү ешлыгын арттыру, башка яктан,квадрат дулкынны тигезләү өчен кулланылган ярдәмче компонентларның бәясен киметергә.