O tehnică cunoscută sub numele de generare de energie fotovoltaică transformă energia luminoasă direct în electricitate prin utilizarea efectului fotovoltaic la interfața semiconductorului. Panoul (modulul) de celule solare, controlerul și invertorul sunt cele trei componente principale ale sale. Componentele electronice constituie majoritatea secțiunilor sale cheie. Un modul de celule solare de mare suprafață este creat prin conectarea celulelor solare în serie, încapsularea lor pentru protecție și adăugarea de controlere de putere și piese suplimentare pentru a crea un dispozitiv de generare a energiei fotovoltaice.
1. Care este procesul de generare a energiei solare?
Generarea de energie fotovoltaică este procesul de conversie directă a energiei solare în electricitate.
Energia fotovoltaică este în prezent cea mai răspândită metodă de generare a energiei solare. Prin urmare, energia solară este acum denumită în mod obișnuit generare de energie fotovoltaică.
2. Cum generează celulele solare electricitate?
Celula fotovoltaică este cel mai elementar tip de unitate de generare a energiei fotovoltaice, deoarece este un dispozitiv semiconductor care transformă lumina și electricitatea direct din energia radiației solare în curent continuu.
Doparea siliciului cristalin cu elemente specifice (cum ar fi fosforul, borul și așa mai departe) provoacă un dezechilibru persistent al sarcinii moleculare a materialului, rezultând un material semiconductor cu proprietăți electrice unice, responsabile pentru caracteristicile electrice distincte ale celulelor fotovoltaice.
Când sunt expuși la lumina soarelui, semiconductorii cu caracteristici electrice unice pot genera sarcini libere. Când capetele sunt închise, sarcinile libere se acumulează și se deplasează într-o anumită direcție, producând energie electrică.
3. Ce beneficii oferă generarea de energie fotovoltaică?
1). Amploare
Suprafața Pământului este iradiată de lumina soarelui, iar aceasta poate fi utilizată și exploatată indiferent de locația geografică - uscat, mare, munte sau teren plat. Chiar dacă timpul și intensitatea iradierii variază, aceasta este dispersată pe scară largă și nu va fi afectată de vreme sau de locație.
2). Sustenabilitate și Infinitate
Soarele produce suficientă energie nucleară în acest ritm pentru a alimenta stocarea de hidrogen timp de zeci de miliarde de ani. Având în vedere degradarea ecologică severă de astăzi, energia solară este o sursă de energie complet curată, regenerabilă, care are o rezervă nesfârșită.
3). Locuri de instalare adaptabile
Un acoperiș deschis oferă avantajul de a nu fi influențat de orientarea clădirii, permițând luminii să ajungă în interior pentru perioade lungi de timp și minimizând interferențele cauzate de umbre. Pe lângă amplasarea pe acoperișurile clădirilor rezidențiale, sistemele fotovoltaice pot fi găsite și în clădirile industriale, unde energia solară este utilizată pentru a genera energie pentru a satisface nevoile electrice ale instalației. Dezvoltarea tehnologiei fotovoltaice distribuite pe acoperiș poate, de asemenea, aborda eficient problema consumului de energie electrică la nivel de județ în contextul reabilitării rurale.
4). Verde
Bineînțeles, volumul mai mare al televizorului și ecranele mai luminoase consumă mai multă energie electrică. Reducerea luminozității și a volumului nu numai că protejează ochii și urechile, dar economisește și energie electrică.
5). Consolidarea securității energetice a țării
Oamenii pot îmbunătăți securitatea energetică națională prin reducerea dependenței de generarea de energie din combustibili fosili, evitând astfel crizele energetice și instabilitatea pieței combustibililor. Acest lucru poate fi realizat prin utilizarea generării de energie fotovoltaică.
6). Cheltuieli minime de întreținere și operare
Funcționarea sistemelor de generare a energiei fotovoltaice este robustă și fiabilă și nu necesită componente mecanice de transmisie. În combinație cu utilizarea pe scară largă a tehnologiei de control automat, un set de sisteme de generare a energiei fotovoltaice poate produce electricitate atât timp cât există un modul de celule solare. Acest lucru are ca rezultat costuri de întreținere practic reduse, care pot fi realizate fără supraveghere.
4. Ce tipuri de proiecte de generare a energiei solare există?
Proiectele fotovoltaice pot fi clasificate ca „distribuite” sau „centralizate” în funcție de amplasarea lor.
Distribuite: Centralele fotovoltaice de o anumită dimensiune, construite la locația utilizatorului sau conectate la rețeaua electrică, sunt denumite centrale fotovoltaice distribuite. Acest tip de centrală electrică poate furniza energie electrică direct persoanelor din apropiere și este de obicei montată pe sol, pe perete sau pe acoperiș.
Centralizată: utilizată în principal în spații extinse, cum ar fi munții și deșerturile. Cu ajutorul mai multor panouri fotovoltaice sau sisteme de urmărire solară, acest tip de centrală electrică colectează energia solară și o transformă în electricitate, care este trimisă consumatorilor care locuiesc departe de locul de producere a energiei.
Centrale fotovoltaice integrate în clădiri: Acestea sunt create prin fuzionarea tehnologiei de generare a energiei solare cu arhitectura unei clădiri, făcând din sistemul solar o parte integrantă a structurii. Acest tip de centrală electrică poate fi montată pe balconul, peretele cortină, acoperișul sau alte zone ale clădirii.
Centralele fotovoltaice pot fi, de asemenea, împărțite în următoarele grupuri, în funcție de caracteristicile tehnologice și scenariile de aplicare:
Centrală fotovoltaică pentru uz casnic: utilizată în principal în clădiri rezidențiale, este un sistem de producere a energiei fotovoltaice distribuite la scară mică. Pentru a-și satisface nevoile electrice, proprietarii de case pot instala panouri solare pe acoperiș și pot genera energie regenerabilă.
Centrale fotovoltaice comerciale: se situează între centralele fotovoltaice centralizate și cele rezidențiale din punct de vedere al dimensiunii și sunt potrivite pentru utilizarea în clădiri comerciale, parcuri industriale și alte locații.
Centrale fotovoltaice rurale: sunt utilizate în mare parte în regiunile rurale, unde oferă fermierilor energie curată și abordează problema deficitului de energie.
Centrale fotovoltaice rurale: sunt utilizate în mare parte în regiunile rurale, unde oferă fermierilor energie curată și abordează problema deficitului de energie.
Centrală fotovoltaică pentru instalații publice: descrie utilizarea tehnologiei de generare a energiei solare în locuri unde este prezent publicul larg, cum ar fi terminalele de autobuze, școlile și spitalele.
Centrală fotovoltaică plutitoare: Acest tip de sistem de generare a energiei este utilizat în principal în rezervoare, lacuri și alte corpuri de apă unde panourile fotovoltaice sunt instalate la suprafața apei.
5. Ce face ca energia fotovoltaică să fie o sursă de energie verde și cu emisii reduse de carbon?
Conform rezultatelor cercetărilor realizate de Fondul Mondial pentru Natură (WWF), instalarea unui sistem fotovoltaic de generare a energiei de 1 kW poate produce 1200 kWh de energie electrică într-un an, poate reduce utilizarea cărbunelui (cărbune standard) cu aproximativ 400 kg și poate reduce emisiile de dioxid de carbon cu aproximativ 1 tonă. Generarea de energie fotovoltaică are beneficii energetice, de protecție a mediului și economice semnificative. Este una dintre cele mai bune energii verzi din țara noastră.
Dezvoltarea surselor de energie regenerabilă, precum generarea de energie fotovoltaică, este una dintre modalitățile eficiente de a aborda problemele de mediu precum ceața și ploile acide. Conform rezultatelor cercetărilor Fondului Mondial pentru Natură (WWF), instalarea unui sistem de generare a energiei fotovoltaice pe un metru pătrat este echivalentă cu plantarea a 100 de metri pătrați de copaci.
