Техника, известна като фотоволтаично генериране на енергия, преобразува светлинната енергия директно в електричество, като използва фотоволтаичния ефект на полупроводниковия интерфейс. Слънчевият панел (модул), контролерът и инверторът са трите му основни компонента. Електронните компоненти съставляват по-голямата част от ключовите му секции. Модулът на слънчевата клетка с голяма площ се създава чрез свързване на слънчеви клетки последователно, капсулирането им за защита и добавяне на контролери за захранване и допълнителни части, за да се създаде устройство за генериране на фотоволтаична енергия.
1. Какъв е процесът на генериране на слънчева енергия?
Фотоволтаичното производство на енергия е процес на директно преобразуване на слънчевата енергия в електричество.
Фотоволтаичната енергия в момента е най-разпространеният начин за производство на слънчева електроенергия. В резултат на това слънчевата енергия сега обикновено се нарича генериране на фотоволтаична енергия.
2. Как слънчевите клетки генерират електричество?
Фотоволтаичната клетка е най-основният вид фотоволтаичен генератор, тъй като представлява полупроводниково устройство, което преобразува светлината и електричеството директно от слънчевата радиационна енергия в постоянен ток.
Допирането на кристален силиций със специфични елементи (като фосфор, бор и т.н.) причинява постоянен дисбаланс в молекулярния заряд на материала, което води до полупроводников материал с уникални електрически свойства, които са отговорни за отличителните електрически характеристики на фотоволтаичните клетки.
Когато са изложени на слънчева светлина, полупроводниците с уникални електрически характеристики могат да генерират свободни заряди. Когато краищата им са затворени, свободните заряди се натрупват и се движат в определена посока, произвеждайки електрическа енергия.
3. Какви предимства предлага фотоволтаичното производство на енергия?
1). Широкост
Земната повърхност е облъчена от слънчева светлина и това може да се използва и експлоатира независимо от географското местоположение - суша, море, планини или равнина. Въпреки че времето и интензитетът на облъчване варират, то е широко разпръснато и не се влияе от времето или местоположението.
2). Устойчивост и безкрайност
Слънцето произвежда достатъчно ядрена енергия с тази скорост, за да захранва десетки милиарди години водородни запаси. Предвид сериозната екологична деградация днес, слънчевата енергия е напълно чист, възобновяем енергиен източник с безкраен запас.
3). Адаптивни места за монтаж
Отвореният покрив предлага предимството да не е повлиян от посоката на сградата, което позволява на светлината да достига вътре за по-дълги периоди от време и минимизира смущенията от сенките. Освен че се поставят на покривите на жилищни сгради, фотоволтаичните системи за производство на енергия могат да се използват и в промишлени сгради, където слънчевата енергия се използва за генериране на енергия за задоволяване на електрическите нужди на съоръжението. Разработването на технология за разпределени фотоволтаични системи на покриви може ефективно да реши проблема с потреблението на електроенергия в целия окръг в контекста на възстановяването на селските райони.
4). Зелен
Естествено, по-високата сила на звука на телевизора и по-ярките екрани консумират повече електроенергия. Намаляването на яркостта и силата на звука не само предпазва очите и ушите, но и пести електроенергия.
5). Повишаване на енергийната сигурност на страната
Хората могат да подобрят националната си енергийна сигурност, като намалят зависимостта си от производството на електроенергия от изкопаеми горива и по този начин предотвратят енергийни кризи и нестабилност на пазара на горива. Това може да се постигне чрез използването на фотоволтаични системи за производство на електроенергия.
6). Минимални разходи за поддръжка и експлоатация
Работата на фотоволтаичното производство на енергия е стабилна и надеждна и липсват механични предавателни части. В комбинация с широкото използване на технология за автоматизирано управление, набор от фотоволтаични системи за генериране на енергия може да произвежда електроенергия, докато има модул със слънчеви клетки. Това води до по същество ниски разходи за поддръжка, които могат да се реализират без надзор.
4. Какви видове проекти за производство на слънчева енергия има?
Фотоволтаичните проекти могат да бъдат класифицирани като „разпределени“ или „централизирани“ въз основа на тяхното разположение.
Разпределени: Фотоволтаичните електроцентрали с определен размер, които се изграждат на мястото на потребителя или са свързани към електрическата мрежа, се наричат разпределени фотоволтаични електроцентрали. Този вид електроцентрала може директно да захранва хора наблизо и обикновено се монтира на земята, стената или покрива.
Централизирана: използва се предимно в обширни пространства като планини и пустини. С помощта на няколко фотоволтаични панела или системи за проследяване на слънчевата енергия, този вид електроцентрала събира слънчева енергия и я преобразува в електричество, което се изпраща до потребители, живеещи далеч от мястото на производство на енергия.
Фотоволтаични електроцентрали, интегрирани в сградата: Те се създават чрез сливане на технологията за производство на слънчева енергия с архитектурата на сградата, което прави слънчевата система неразделна част от конструкцията. Този вид електроцентрала може да бъде монтирана на балкона, окачената фасада, покрива или други зони на сградата.
Фотоволтаичните електроцентрали могат да бъдат разделени и на следните групи въз основа на технологични характеристики и сценарии на приложение:
Фотоволтаична електроцентрала за домашна употреба: използвана предимно в жилищни сгради, тя е малка разпределена фотоволтаична система за производство на енергия. За да задоволят електрическите си нужди, собствениците на жилища могат да инсталират слънчеви панели на покрива си и да генерират възобновяема енергия.
Търговски фотоволтаични електроцентрали: по мащаб попадат между централизирани и жилищни фотоволтаични електроцентрали и са подходящи за използване в търговски сгради, индустриални паркове и други места.
Селски фотоволтаични електроцентрали: използват се най-вече в селските райони, където осигуряват на земеделските производители чиста енергия и решават проблема с недостига на електроенергия.
Селски фотоволтаични електроцентрали: използват се най-вече в селските райони, където осигуряват на земеделските производители чиста енергия и решават проблема с недостига на електроенергия.
Фотоволтаична електроцентрала за обществено съоръжение: описва използването на технология за производство на слънчева енергия на места, където присъства широката общественост, като например автогари, училища и болници.
Плаваща фотоволтаична електроцентрала: Този тип система за производство на електроенергия се използва предимно в резервоари, езера и други водни басейни, където фотоволтаичните панели са инсталирани на повърхността на водата.
5. Какво прави фотоволтаичната енергия нисковъглероден и зелен енергиен източник?
Според резултатите от изследвания на Световния фонд за природата (WWF), инсталирането на фотоволтаична система за производство на електроенергия с мощност 1 kW може да произведе 1200 kWh електроенергия годишно, да намали потреблението на въглища (стандартни въглища) с приблизително 400 kg и да намали емисиите на въглероден диоксид с приблизително 1 тон. Фотоволтаичното производство на електроенергия има значителни енергийни, екологични и икономически ползи. То е една от най-качествените зелени енергийни източници в нашата страна.
Развитието на възобновяеми енергийни източници, като фотоволтаичното производство на енергия, е един от ефективните начини за справяне с екологични проблеми като мъгла и киселинни дъждове. Според резултатите от изследвания на Световния фонд за природата (WWF), инсталирането на фотоволтаична система за производство на енергия с площ от един квадратен метър е еквивалентно на засаждането на 100 квадратни метра дървета.
