Pregled glavnih ideja iza fotonaponskih izvora energije
Sistematsko sortiranje u grupe
Postoje dvije vrste fotonaponskih sistema: oni koji rade bez priključenja na mrežu i oni koji to čine.
1. Nezavisni PV sistem poznat je i kao opcija van mreže. Modul solarnih ćelija, motor i akumulator čine glavne dijelove sistema. Potrebno je postaviti AC pretvarač kako biste napajali opterećenje koje koristi naizmjeničnu struju (AC). Samostalne fotonaponske elektrane uključuju niz samoodrživih sistema napajanja, kao što su solarni sistemi za napajanje kuća, sistemi za napajanje ruralnih sela i fotonaponski sistemi za napajanje sa baterijama za skladištenje. Ovi sistemi mogu raditi samostalno i koriste se za mnoge stvari, poput napajanja kontaktnih signala, zaštite od katoda i osvjetljavanja ulica solarnom energijom.
2. Opcija napajanja iz mreže pretvara jednosmjernu struju koju proizvode solarni paneli u naizmjeničnu struju koja radi s gradskom električnom mrežom. To omogućava direktno povezivanje na javnu mrežu. Ove se mogu nazvati "mrežno povezane" jedinice i mogu, ali i ne moraju imati baterije. Energetski sistem koji je povezan s mrežom i ima akumulatore može se lako programirati za povezivanje ili isključivanje s mreže po potrebi. PV sistemi za domove povezani na mrežu obično imaju akumulatore. S druge strane, veći sistemi obično imaju PV sisteme povezane na mrežu bez akumulatora, koji se ne mogu zakazivati i nemaju rezervno napajanje. Velike fotonaponske elektrane koje su povezane na nacionalnu električnu mrežu koriste se za proizvodnju solarne energije povezane na mrežu. Energija iz ovih postrojenja ide direktno u domove i preduzeća putem mreže. S druge strane, ulaganje novca u ovu vrstu elektrane mnogo košta, dugo traje izgradnja, zauzima mnogo prostora i u posljednje vrijeme nije vidjelo veliki napredak. Većina fotonaponskih sistema povezanih na mrežu su mali, raspršeni fotonaponski sistemi povezani na mrežu, poput solarnih panela ugrađenih u zgrade. To je zato što je za izgradnju potrebno malo novca, može se brzo završiti, ostavlja mali utjecaj i ima snažnu političku podršku.
Dijelovi hardvera
Fotonaponski energetski sistem uključuje solarni panel, bateriju za skladištenje, kontroler punjenja i pražnjenja, inverter, AC razvodnu kutiju, sistem za kontrolu praćenja solarne energije i druge važne dijelove.
Određeni alati rade na ovaj način:
Uređaj za solarnu energiju
Svjetlost, poput one od sunca ili drugih izvora svjetlosti, uzrokuje da ćelija apsorbuje energiju i stvara neparan naboj na oba kraja. Naziv za ovo je "fotogenerirani napon". Mnogi ljudi ovaj efekat nazivaju fotoelektričnim efektom. Da bi svjetlost postala električna energija, elektromotorna sila mora biti prisutna između dva kraja solarne ćelije. Naziv za ovo je solarni efekat. Lakše je pretvoriti energiju u nešto drugo uz pomoć solarnih ćelija. Solarne ćelije se sastoje od tri različite vrste silicijumskih ćelija: amorfnih silicijumskih solarnih ćelija, polikristalnih silicijumskih solarnih ćelija i monokristalnih silicijumskih solarnih ćelija.
Baterija koja skladišti energiju
Kada se solarni panel uključi, uređaj može pohraniti proizvedenu energiju i poslati je opterećenju u bilo koje doba dana. Da bi solarne ćelije proizvodile energiju, moraju biti jeftine, dugo trajati, dobro podnijeti jako pražnjenje, brzo se puniti i zahtijevati malo ili nimalo održavanja. Također bi trebale biti u stanju raditi u širokom rasponu temperatura.
Kontrole za punjenje i pražnjenje
Bez ikakve vaše pomoći, ovaj alat može spriječiti prebrzo punjenje ili pražnjenje baterija. Koliko puta i koliko duboko se baterija prazni određuje koliko će dugo trajati. Zato je vrlo važno imati monitor punjenja i pražnjenja koji može spriječiti da baterija ima previše ili premalo snage.
Naizmjenična struja je suprotnost od jednosmjerne struje, a generator pretvara jednosmjernu struju u naizmjeničnu struju.
Nešto što pretvara jednosmjernu struju u naizmjeničnu. Opterećenje je AC, ali solarne ćelije i baterije su DC, tako da je potreban prekidač. Na osnovu načina rada, inverter se može podijeliti u dvije grupe: solarni inverter koji radi samostalno i onaj koji je povezan na električnu mrežu. Ako koristite samo solarne ćelije za proizvodnju električne energije, možete napajati drugo opterećenje samostalnim generatorom. Solarni transformator koji je povezan na električnu mrežu omogućava solarnom sistemu da radi s mrežom. Inverteri dolaze u dvije različite vrste: sinusni inverteri i pravokutni inverteri. Jednostavno je i jeftino napraviti kolo pretvarača pravokutnog vala, ali ono ima veliku harmonijsku komponentu. Obično se koristi za harmonijske potrebe od nekoliko stotina vati ili manje. Sinusni inverteri su skupi, ali mogu napajati mnogo različitih poslova.
Uređaj koji kontrolira praćenje sunca
Ugao sunčeve svjetlosti mijenja se tokom cijele godine kako sunce izlazi i zalazi u proljeće, ljeto, jesen i zimu. To je zato što se sistemi nalaze na fiksnoj lokaciji. Da bi najbolje funkcionirali, solarne ćelije bi uvijek trebale biti okrenute prema suncu. Trenutno, uređaj za praćenje Sunca mora koristiti svoju geografsku dužinu i širinu kako bi utvrdio pod kojim se uglom Sunce nalazi u različito doba godine. PLC, mikrokontroler ili računarski softver itd. će pratiti lokaciju Sunca u svim doba godine. To se postiže izračunavanjem lokacije Sunca kako bi se postiglo praćenje. Koristi se teorija računarskih podataka i potrebni su joj podaci i postavke o geografskoj dužini i širini Zemlje. Nakon što se postavi, nije ga lako pomicati ili rastavljati; podaci i parametri se moraju svaki put resetirati. Principi, strujna kola, tehnologija i oprema su složeni i ljudi koji nisu profesionalci ne mogu ih lako promijeniti. Pametni solarni trackeri mogu se postaviti na brze automobile i vozove, kao i na brodove, mornaricu, komunikacijska vozila za hitne slučajeve i specijalna ratna vozila. Pametni uređaj za praćenje sunca može osigurati da sistem ostane na pravom putu sa Suncem bez obzira kuda ide ili kako se okreće.
Šta možete učiniti sa solarnom energijom
Fotovoltaični efekat poluprovodničke interakcije je suština fotovoltaične (PV) proizvodnje energije. Pretvara svjetlost u električnu energiju. Sunčeva ćelija je najvažniji dio. Solarni moduli velike površine mogu se napraviti postavljanjem solarnih ćelija u red i njihovom zaštitom. Ovi moduli se zatim mogu sastaviti s kontrolerima snage i drugim dijelovima kako bi se napravio fotovoltaični uređaj za proizvodnju energije. PV je bolji jer se može koristiti na više mjesta jer sunce sija svuda. Druge prednosti PV sistema su da je siguran i pouzdan, ne proizvodi buku niti zagađuje, ne koristi gorivo, a kablovi se mogu postaviti na licu mjesta, što ubrzava proces izgradnje. Fotovoltaična energija koristi solarne ćelije za direktno pretvaranje sunčeve svjetlosti u električnu energiju, na osnovu ideje fotovoltaičnog efekta. Fotovoltaični energetski sistem se uglavnom sastoji od solarnih panela (također nazvanih moduli), kontrolera i invertera. Može se koristiti samostalno ili povezan na električnu mrežu. Budući da je većina ovih dijelova električna, a ne mehanička, fotonaponska oprema je vrlo dobro napravljena, pouzdana, dugotrajna i jednostavna za postavljanje i održavanje. Fotonaponska tehnologija mogla bi se koristiti za bilo šta, od napajanja svemirskih brodova do domova, od igara do elektrana megavatne snage i još mnogo toga.
Solarne ćelije, koje dolaze u obliku pločica poput monokristalnog silicija, polikristalnog silicija, amorfnog silicija i tankoslojnih ćelija, najosnovniji su dijelovi solarnih fotonaponskih sistema. Trenutno su monokristalne i polikristalne baterije najpopularnije amorfne baterije za male sisteme i rezervno napajanje računara.
