Iste'molchilar, sanoat va hukumatlar qayta tiklanadigan energiyadan foydalanishni ko'paytirish choralarini ko'rmoqda.Bu energiya ishlab chiqarish va tarqatish tizimini markazlashtirilgan markazlashtirilgan arxitekturadan ko'proq tarmoqqa asoslangan mahalliylashtirilgan elektr energiyasini ishlab chiqarish va iste'mol qilishga, shuningdek, aqlli tarmoqlarni o'zaro bog'lash orqali barqaror talab va taklifga o'tkazmoqda.
Xalqaro energetika agentligining (IEA) 2019 yil oktyabr oyidagi yoqilg'i hisobotiga ko'ra,2024 yilga kelib qayta tiklanadigan energiya ishlab chiqarish 50 foizga oshadi.
Bu shuni anglatadiki, qayta tiklanadigan energiya ishlab chiqarishning global quvvati 1200 GVt ga oshadi, bu AQShning joriy o'rnatilgan quvvatiga teng.Hisobotda qayta tiklanadigan energiya ishlab chiqarishdagi o'sishning 60% quyosh fotovoltaik uskunalari shaklida bo'lishini taxmin qilmoqda.
Hisobotda, shuningdek, iste'molchilar, tijorat binolari va sanoat ob'ektlari o'z-o'zidan elektr energiyasini ishlab chiqarishni boshlaganligi sababli, taqsimlangan fotovoltaik energiya ishlab chiqarish tizimlarining ahamiyati ta'kidlanadi.Uning prognozlariga ko'ra, 2024 yilga kelib taqsimlangan fotovoltaik energiya ishlab chiqarish ikki barobardan ko'proq oshib, 500 GVt dan oshadi.Bu shuni anglatadikitaqsimlangan fotovoltaik energiya ishlab chiqarish quyosh fotovoltaik energiya ishlab chiqarishning umumiy o'sishining deyarli yarmini tashkil qiladi..
Quyoshning afzalligi
Nima uchun quyosh fotovoltaik energiya ishlab chiqarish qayta tiklanadigan energiya ishlab chiqarishning o'sishida etakchi o'rinni egallaydi?
Buning aniq sabablaridan biri shundaki, quyosh barchamizga porlaydi, shuning uchun uning energiyasi keng qo'llaniladi.Bu energiya ishlab chiqarishni quvvat sarfiga yaqinlashtiradi va quvvatni tarmoqdan tashqari nuqtaga etkazib beradi, bu ayniqsa energiya taqsimotidagi yo'qotishlarni kamaytirish uchun foydalidir.
Yana bir aniq sabab shuquyosh energiyasi juda ko'p.Er quyoshdan qancha energiya olishini hisoblashda juda ko'p nozik farqlar mavjud.Asosiy qoida shundaki, quyoshli kunda o'rtacha dengiz sathi kvadrat metrga 1 kVtni tashkil qiladi yoki kunduz / tun aylanishi, hodisa burchagi va mavsumiylik kabi omillar hisobga olinsa, o'rtacha kvadrat metrga to'g'ri keladi.M 6 kVt soat.
Quyosh xujayralari tushayotgan yorug'likni fotonlar oqimi shaklida elektr energiyasiga aylantirish uchun fotoelektr effektidan foydalanadi.Fotonlar doplangan kremniy kabi yarim o'tkazgichlar tomonidan so'riladi va ularning energiyasi elektronlarni molekulyar yoki atom orbitallaridan qo'zg'atadi.Keyin bu elektronlar ortiqcha energiyani issiqlik sifatida tarqatib yuborishi va o'z orbitasiga qaytishi yoki elektrodga tarqalib, elektrodda yaratgan potentsial farqni bartaraf etish uchun oqimning bir qismiga aylanishi mumkin.
Barcha energiya konvertatsiya jarayonlarida bo'lgani kabi, quyosh batareyalariga kiritilgan barcha energiya elektr energiyasining afzal ko'rilgan shaklida chiqarilmaydi.Aslida, monokristalli silikon quyosh xujayralarining energiya samaradorligi ko'p yillar davomida 20% dan 25% gacha bo'lgan.Biroq, quyosh fotovoltaiklari uchun imkoniyat shunchalik kattaki, tadqiqot guruhi NREL tomonidan ushbu rasmda ko'rsatilganidek, hujayra konvertatsiyasi samaradorligini oshirish uchun tobora murakkab tuzilmalar va materiallardan foydalanish uchun o'nlab yillar davomida ishlamoqda.
Ko'rsatilgan yuqori energiya samaradorligiga erishish odatda bir nechta turli materiallar va murakkabroq va qimmatroq ishlab chiqarish usullaridan foydalanish hisobiga amalga oshiriladi.
Ko'pgina quyosh fotovoltaik qurilmalari kristalli kremniyning turli shakllariga yoki kremniy, kadmiy tellurid yoki mis indiy galyum selenidning yupqa plyonkalariga asoslangan bo'lib, konversiya samaradorligi 20% dan 30% gacha.Batareya modulga o'rnatilgan va o'rnatuvchi ushbu modullardan quyosh fotovoltaik energiya ishlab chiqarish tizimini qurish uchun asosiy blok sifatida foydalanishi mumkin.
Energiya samaradorligi muammosi
Fotovoltaik konversiya yer yuzasining har kvadrat metriga tushadigan kilovatt quyosh energiyasini 200 dan 300 Vt gacha elektr energiyasiga aylantiradi.Albatta, bu ideal sharoitlarda.Biroq, konversiya samaradorligi quyidagi sabablarga ko'ra kamayishi mumkin: yomg'ir, qor va akkumulyator yuzasiga to'plangan chang, yarimo'tkazgich materiallarining qarishi ta'siri va o'simliklarning o'sishi kabi atrof-muhit o'zgarishlari tufayli soyaning oshishi. yoki yangi binolar qurish.
Shu sababli, haqiqat shundaki, quyosh energiyasi bepul bo'lsa-da, foydali elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun quyosh energiyasidan foydalanish yig'ish, saqlash va elektr energiyasiga yakuniy konvertatsiya qilishning har bir bosqichini diqqat bilan optimallashtirishni talab qiladi.Energiya samaradorligini oshirishning eng katta imkoniyatlaridan biri bu qurilmaning dizaynidirinvertor, bu quyosh massivining doimiy chiqishini (yoki uning batareyasini saqlash) to'g'ridan-to'g'ri foydalanish yoki tarmoq orqali uzatish uchun AC oqimiga aylantiradi.
Inverter DC kirish oqimining polaritesini o'zgaruvchan tok chiqishiga yaqinlashtirish uchun o'zgartiradi.Kommutatsiya chastotasi qanchalik yuqori bo'lsa, konversiya samaradorligi shunchalik yuqori bo'ladi.Oddiy kalit rezistorli yukni boshqara oladigan kvadrat to'lqinli chiqishni ishlab chiqishi mumkin, ammo harmonika bilan u sof sinus to'lqinli AC bilan ishlaydigan yanada murakkab elektron uskunalarga zarar etkazadi.Shuning uchun inverter dizayni muvozanatning kalitiga aylandi.Bir tomondan,energiya samaradorligini, ish kuchlanishini va energiya ishlab chiqarishni yaxshilash uchun kommutatsiya chastotasini oshirish, boshqa tarafdan,kvadrat to'lqinni tekislash uchun ishlatiladigan yordamchi komponentlarning narxini minimallashtirish.
2021-04-16
