Gambaran umum tentang ide-ide utama di balik sumber energi fotovoltaik.
Pengelompokan sistematis ke dalam grup
Ada dua jenis sistem fotovoltaik: yang bekerja tanpa terhubung ke jaringan listrik dan yang terhubung ke jaringan listrik.
1. Sistem PV independen juga dikenal sebagai opsi off-grid. Modul sel surya, motor, dan akumulator merupakan bagian utama dari sistem ini. Anda perlu memasang konverter AC untuk memberi daya pada beban yang menggunakan arus bolak-balik (AC). Pembangkit listrik fotovoltaik mandiri mencakup berbagai sistem tenaga mandiri, seperti sistem tenaga surya rumah tangga, sistem tenaga desa, dan sistem tenaga fotovoltaik dengan baterai penyimpanan. Sistem ini dapat bekerja sendiri dan digunakan untuk banyak hal, seperti memberi daya pada sinyal kontak, melindungi dari katoda, dan menerangi jalan dengan tenaga surya.
2. Opsi energi terhubung jaringan mengubah daya arus searah yang dihasilkan oleh panel surya menjadi daya arus bolak-balik yang bekerja dengan jaringan listrik kota. Ini memungkinkan sistem terhubung langsung ke jaringan listrik umum. Sistem ini mungkin disebut unit "terhubung jaringan", dan mungkin memiliki atau tidak memiliki baterai. Sistem daya yang terhubung ke jaringan dan memiliki akumulator dapat dengan mudah diprogram untuk terhubung atau terputus dari jaringan sesuai kebutuhan. Sistem PV terhubung jaringan untuk rumah biasanya memiliki akumulator. Sistem yang lebih besar, di sisi lain, biasanya memiliki sistem PV terhubung jaringan tanpa akumulator, yang tidak dapat dijadwalkan dan tidak memiliki daya cadangan. Pembangkit listrik fotovoltaik besar yang terhubung ke jaringan listrik nasional digunakan untuk menghasilkan energi surya terhubung jaringan. Energi dari pembangkit ini langsung dialirkan ke rumah dan bisnis melalui jaringan. Namun, menginvestasikan uang ke pembangkit listrik jenis ini membutuhkan biaya besar, waktu pembangunan yang lama, memakan banyak ruang, dan belum banyak mengalami kemajuan akhir-akhir ini. Sebagian besar PLTS yang terhubung ke jaringan listrik adalah PLTS skala kecil yang tersebar, seperti panel surya yang terpasang di bangunan. Hal ini karena biaya pembangunannya relatif murah, dapat dilakukan dengan cepat, dampaknya terhadap lingkungan minimal, dan mendapat dukungan politik yang kuat.
Bagian-bagian perangkat keras
Sistem tenaga fotovoltaik mencakup susunan panel surya, baterai penyimpanan, pengontrol pengisian dan pengosongan, inverter, kotak distribusi AC, sistem kontrol pelacakan matahari, dan bagian-bagian penting lainnya.
Beberapa jenis peralatan bekerja dengan cara ini:
Perangkat tenaga surya
Cahaya, seperti cahaya matahari atau sumber cahaya lainnya, membuat sel menyerap energi dan menghasilkan muatan ganjil di kedua ujungnya. Nama untuk ini adalah "tegangan fotogenerasi". Banyak orang menyebut efek ini sebagai efek fotolistrik. Agar cahaya menjadi listrik, harus ada gaya gerak listrik di antara kedua ujung sel surya. Nama untuk ini adalah efek surya. Lebih mudah mengubah energi menjadi sesuatu yang lain dengan bantuan sel surya. Sel surya terdiri dari tiga jenis sel silikon yang berbeda: sel surya silikon amorf, sel surya silikon polikristalin, dan sel surya silikon monokristalin.
Baterai yang menyimpan daya
Ketika susunan sel surya dihidupkan, model utilitas dapat menyimpan energi yang dihasilkannya dan mengirimkannya ke beban kapan saja sepanjang hari. Agar sel surya dapat menghasilkan energi, sel surya harus murah, tahan lama, mampu menahan pelepasan daya yang besar, mengisi daya dengan cepat, dan membutuhkan sedikit atau tanpa perawatan. Sel surya juga harus mampu bekerja dalam berbagai suhu.
Kontrol untuk pengisian dan pengosongan
Tanpa bantuan Anda, alat ini dapat mencegah baterai mengisi daya atau mengosongkan daya terlalu cepat. Seberapa sering dan seberapa dalam baterai dikosongkan menentukan berapa lama baterai akan bertahan. Inilah mengapa sangat penting untuk memiliki monitor pengisian dan pengosongan daya yang dapat mencegah baterai memiliki daya terlalu banyak atau terlalu sedikit.
AC adalah kebalikan dari DC, dan generator mengubah DC menjadi AC.
Sesuatu yang mengubah arus searah menjadi arus bolak-balik. Bebannya adalah AC, tetapi sel surya dan baterainya adalah DC, jadi perlu ada sakelar. Berdasarkan cara kerjanya, inverter dapat dibagi menjadi dua kelompok: inverter surya yang bekerja sendiri dan yang terhubung ke jaringan listrik. Jika Anda hanya menggunakan sel surya untuk menghasilkan listrik, Anda dapat memberi daya pada beban yang berbeda dengan generator mandiri. Transformator surya yang terhubung ke jaringan listrik adalah yang membuat sistem tenaga surya bekerja dengan jaringan listrik. Inverter hadir dalam dua jenis berbeda: inverter gelombang sinus dan inverter gelombang persegi. Membuat rangkaian konverter gelombang persegi itu sederhana dan murah, tetapi memiliki komponen harmonik yang besar. Kebutuhan harmonik beberapa ratus watt atau kurang biasanya digunakan untuk itu. Inverter gelombang sinus mahal, tetapi dapat memberi daya pada banyak pekerjaan yang berbeda.
Sebuah alat yang mengontrol pelacakan matahari.
Sudut cahaya Matahari berubah sepanjang tahun seiring matahari terbit dan terbenam di musim semi, musim panas, musim gugur, dan musim dingin. Hal ini karena sistem berada di lokasi tetap. Agar berfungsi optimal, sel surya harus selalu menghadap matahari. Saat ini, perangkat pelacak Matahari harus menggunakan garis bujur dan garis lintang untuk mengetahui sudut Matahari pada waktu yang berbeda dalam setahun. PLC, mikrokontroler, atau perangkat lunak komputer akan menyimpan lokasi Matahari sepanjang tahun. Hal ini dilakukan dengan menghitung lokasi Matahari untuk mencapai pelacakan. Teori data komputer digunakan, dan membutuhkan data dan pengaturan garis bujur dan garis lintang bumi. Setelah diatur, tidak mudah untuk dipindahkan atau dibongkar; data dan parameter harus diatur ulang setiap saat. Prinsip, rangkaian, teknologi, dan peralatannya rumit, dan orang yang bukan profesional tidak dapat dengan mudah mengubahnya. Pelacak surya pintar dapat dipasang pada mobil dan kereta api cepat, serta kapal, angkatan laut, kendaraan darurat komunikasi, dan kendaraan perang khusus. Pelacak matahari pintar dapat memastikan bahwa sistem tetap mengikuti pergerakan Matahari di mana pun dan bagaimana pun Matahari berputar.
Apa yang bisa Anda lakukan dengan tenaga surya
Efek fotovoltaik dari interaksi semikonduktor adalah inti dari pembangkit listrik fotovoltaik (PV). Energi ini mengubah cahaya menjadi listrik. Sel surya adalah bagian terpenting. Modul surya area luas dapat dibuat dengan menempatkan sel surya secara berderet dan melindunginya. Modul-modul ini kemudian dapat digabungkan dengan pengontrol daya dan bagian lain untuk membuat perangkat pembangkit listrik fotovoltaik. PV lebih baik karena dapat digunakan di lebih banyak tempat karena matahari bersinar di mana-mana. Manfaat lain dari sistem PV adalah aman dan andal, tidak menimbulkan kebisingan atau polusi, tidak menggunakan bahan bakar, dan jalur kabel dapat dipasang di lokasi, yang mempercepat proses pembangunan. Pembangkit listrik fotovoltaik menggunakan sel surya untuk secara langsung mengubah sinar matahari menjadi listrik, berdasarkan gagasan efek fotovoltaik. Sistem pembangkit listrik fotovoltaik sebagian besar terdiri dari panel surya (juga disebut modul), pengontrol, dan inverter. Sistem ini dapat digunakan sendiri atau dihubungkan ke jaringan listrik. Karena sebagian besar komponennya berupa listrik dan bukan mekanik, peralatan PV dibuat dengan sangat baik, andal, tahan lama, dan mudah dipasang serta dirawat. Teknologi fotovoltaik dapat digunakan untuk apa saja, mulai dari memberi daya pada pesawat ruang angkasa hingga rumah, dari permainan hingga pembangkit listrik skala megawatt, dan banyak lagi.
Sel surya, yang hadir dalam bentuk leแmpengan seperti silikon monokristalin, silikon polikristalin, silikon amorf, dan sel film tipis, adalah bagian paling dasar dari fotovoltaik surya. Saat ini, baterai kristal tunggal dan polikristalin adalah baterai amorf yang paling populer untuk sistem kecil dan daya cadangan komputer.
