Фотогальваническая энергетика — это технология прямого преобразования световой энергии в электрическую за счет фотогальванического эффекта на границе раздела полупроводников.
Еще в 1839 году французский ученый Беккерель обнаружил, что свет может создавать разность потенциалов между различными частями полупроводниковых материалов. Это явление называется «фотогальванический эффект», или сокращенно «фотогальванический эффект». В 1954 году Bell Laboratories в Соединенных Штатах впервые изготовила практичный солнечный элемент из монокристаллического кремния, что положило начало практичной технологии фотоэлектрической выработки электроэнергии, которая преобразует энергию солнечного света в электрическую энергию.
Фотоэлектрическая электростанция представляет собой систему производства электроэнергии, которая использует солнечную энергию и использует специальные материалы, такие как панели из кристаллического кремния, инверторы и другие электронные компоненты для подключения к сети и передачи электроэнергии в сеть. Энергетический проект развития энергетики.
На международном уровне исследования в области технологии производства фотоэлектрической энергии имеют более чем 100-летнюю историю. Особенно в 1970-е годы, с развитием современной промышленности, глобальный энергетический кризис и загрязнение воздуха становились все более заметными, и около 2 миллиардов человек в мире не имели нормального энергоснабжения. В это время в поле зрения людей попадает неиссякаемая, неисчерпаемая, экологически чистая, дешевая и бесплатная энергия солнечного излучения.
Моя страна начала изучать солнечные элементы в 1958 году и успешно применила их к спутнику Dongfanghong-2, впервые запущенному моей страной в 1971 году. В 1973 году солнечные элементы использовались на Земле. В 2002 году соответствующие государственные ведомства запустили «Проект передачи электроэнергии в поселки» и установили фотоэлектрические электростанции почти в 800 поселках без электричества в семи западных провинциях, что способствовало быстрому развитию фотоэлектрической промышленности моей страны.
В последние годы крупнейшие экономики мира постоянно повышали свои цели в отношении «двойного выброса углерода», и активное развитие экологически чистой энергии, такой как фотоэлектрическая энергия и энергия ветра, стало необходимым средством для достижения углеродной нейтральности в мире. Согласно статистике, с точки зрения структуры выбросов углерода основных стран мира, за исключением Франции, которая любит атомную энергетику, выбросы углерода других стран в основном связаны с электричеством и теплом.
По сравнению с другими природными источниками энергии фотоэлектрическая энергетика имеет следующие преимущества:
- Экстенсивность: поскольку солнце светит на землю, производство фотоэлектрической энергии менее подвержено географическим ограничениям;
- Устойчивость: ресурсы солнечной энергии неисчерпаемы, и это действительно возобновляемая и чистая энергия;
- Гибкость: фотогальванические системы могут генерировать электроэнергию и поставлять электроэнергию на объект без прокладки линий электропередач. Их можно устанавливать на кровле жилых объектов или на объектах промышленного масштаба для обеспечения потребности зданий в электроэнергии;
- Экологичность и защита окружающей среды: фотоэлектрическая генерация сама по себе не потребляет топливо, не выделяет никаких веществ, включая парниковые газы и другие отработанные газы, не загрязняет воздух и не создает шума;
- Низкие затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание: фотогальваническая генерация электроэнергии не имеет механических частей передачи, стабильная и надежная работа, в основном без присмотра, и низкие затраты на техническое обслуживание.
Теоретически, фотоэлектрическая технология производства электроэнергии может быть использована в любом случае, когда требуется электроэнергия, начиная от космических кораблей и заканчивая домашними электростанциями, крупными электростанциями мощностью в мегаватт и маленькими игрушками. Фотоэлектрическая энергия может быть везде. В настоящее время фотоэлектрическая энергетика используется в транспорте, строительстве, сельском хозяйстве, деревнях, электростанциях, связи, больницах, школах и других сценариях, которые тесно связаны с нашей жизнью.
моя страна расположена в северном полушарии, на расстоянии более 5000 километров с севера на юг и с востока на запад. На обширной территории Китая имеются богатые ресурсы солнечной энергии. Среднегодовая дневная радиация в большинстве районов превышает 4 кВтч на квадратный метр. Суточная радиация в Тибете До 7 кВтч на квадратный метр. По сравнению с другими странами на той же широте моя страна обладает превосходным потенциалом развития.
В соответствии с существующими на рынке проектами по выработке фотоэлектрической энергии в сочетании с различными сценариями применения, системы выработки солнечной фотоэлектрической энергии можно условно разделить на пять типов: системы выработки электроэнергии, подключенные к сети, системы выработки электроэнергии вне сети, системы выработки электроэнергии, подключенные к сети, и автономные системы. - сетевые системы накопления энергии, а также подключенные к сети системы накопления энергии и различные энергетические гибридные микросетевые системы.
Система выработки электроэнергии, подключенная к сети
Он состоит из компонентов, подключенных к сети инверторов, фотоэлектрических счетчиков, нагрузок, двунаправленных счетчиков, подключенных к сети шкафов и сетей.
Постоянный ток, генерируемый солнечным светом, преобразуется в переменный ток через инвертор, а затем подается на нагрузку и подключается к сети. Его можно напрямую использовать для бытовых нагрузок, а избыточную электроэнергию также можно продавать в сеть, но подключенный к сети инвертор, как правило, представляет собой двухполюсную структуру повышающего и инверторного типа.
1. Подключен к сети, и часть или вся электроэнергия загружается в сеть.
2. Электросеть отключена, а также прекращено производство фотоэлектрической энергии. Поскольку инверторы имеют защиту от изолирования, то есть электросетевая компания требует, чтобы в случае сбоя электросети немедленно отключалась фотогальваническая энергия. В основном из соображений безопасности.
3. Жители по-прежнему полагаются на городское электричество в ночное время.
4. Нет накопителя энергии.
Автономная система производства электроэнергии
Он состоит из фотоэлектрических модулей, солнечных контроллеров, инверторов, аккумуляторов, нагрузок и т. д. Он работает независимо, не полагаясь на энергосистему, и обычно используется в отдаленных районах, районах без электричества, островах, базовых станциях связи и уличных фонарях и т. д.
В случае солнечного света солнечная энергия преобразуется в электрическую энергию, а нагрузка питается от интегрированной машины солнечного контроллера для зарядки аккумулятора; когда нет света, мощность батареи может быть использована для питания нагрузки переменного тока через инвертор. Стоимость батареи составляет 30 процентов -50 процентов автономной системы выработки электроэнергии, а автономный инвертор обычно имеет четырехуровневую структуру: контроллер, повышение, инвертор и изоляция.
1. Независимая система, не зависящая от сетки. То есть, независимо от того, есть ли питание от сети или нет, пока есть достаточно солнечного света, автономная система может работать независимо и обеспечивать питание независимо.
2. Есть накопители энергии. То есть нужна батарейка, иначе ночью или в дождливый день не сработает.
И автономная система хранения энергии
Он состоит из фотоэлектрических модулей, солнечной энергии и автономных интегрированных машин, аккумуляторов, нагрузки и т. д. Он широко используется в таких сценариях, как частые перебои в подаче электроэнергии или самостоятельное использование фотоэлектрических систем без избыточного электричества, цена на электроэнергию для самостоятельного использования дороже. чем цена на электроэнергию в сети, пиковая цена на электроэнергию дороже, чем цена на электроэнергию в долине и т. д.
Фотогальваническая батарея преобразует солнечную энергию в электрическую при условии освещения и подает питание на нагрузку через встроенный инвертор солнечного контроллера, одновременно заряжая аккумулятор; когда нет света, батарея подает питание на интегрированную машину с инвертором солнечного контроллера. Затем подайте питание на функцию нагрузки переменного тока. Двойное переключение режимов для обеспечения требований к источнику питания.
Фотоэлектрическая система накопления энергии, подключенная к сети
Он состоит из фотоэлектрических модулей, солнечных контроллеров, аккумуляторов, подключенных к сети инверторов, устройств обнаружения тока, нагрузок и т. д. Может увеличить долю собственного потребления.
Когда солнечная энергия меньше, чем мощность нагрузки, система питается от солнечной энергии и сети вместе. Когда солнечная энергия больше, чем мощность нагрузки, солнечная энергия питает нагрузку, сохраняя избыточную электроэнергию через инвертор.
Система микросетей
Сеть распределения электроэнергии, состоящая из распределенных источников питания, нагрузок, систем накопления энергии и устройств управления. Распределенная энергия может быть преобразована в электрическую энергию на месте, а затем передана на близлежащую локальную нагрузку.
Микросетевая система представляет собой автономную систему, способную к самоконтролю, защите и управлению. Он может быть не только подключен к внешней электросети, но и может работать изолированно, что значительно решает проблему подключения к распределенной электросети и способствует интеграции распределенной энергии. формы энергии для нагрузки и интеллектуальная энергосистема, реализующая активную распределительную сеть.
