Usporedba osnovnih znanja o fotonaponu

1. Što je fotonaponska proizvodnja energije? Što je distribuirana fotonaponska proizvodnja energije?

Fotonaponska proizvodnja električne energije odnosi se na metodu proizvodnje električne energije koja izravno pretvara sunčevo zračenje u električnu energiju. Fotonaponska proizvodnja električne energije glavni je tok današnje solarne proizvodnje energije. Stoga, ono što ljudi često govore o solarnoj proizvodnji energije je fotonaponska proizvodnja energije.

Distribuirana proizvodnja električne energije odnosi se na fotonaponske objekte za proizvodnju električne energije izgrađene u blizini mjesta korisnika. Način rada je uglavnom za vlastitu upotrebu na strani korisnika, a višak snage se spaja na mrežu, ali uravnoteženost sustava distribucije električne energije karakteristična je za fotonaponske objekte za proizvodnju električne energije.

Distribuirana proizvodnja električne energije slijedi izvorni test prilagodbe mjera lokalnim uvjetima, čistom i učinkovitom, decentraliziranom rasporedu i korištenju u blizini, uz puno korištenje lokalnih izvora solarne energije za zamjenu i smanjenje potrošnje fosilne energije.

2. Znate li povijesno podrijetlo fotonaponske proizvodnje energije?

Godine 1839., kada je 19-godišnji Francuz Becquerel izvodio fizikalne pokuse, otkrio je da će struja dviju metalnih elektroda u vodljivoj tekućini biti pojačana kada se obasjaju svjetlom, čime je otkrio "fotonaponski efekt". Godine 1930. Lange je prvi put predložio korištenje "fotonaponskog učinka" za proizvodnju solarnih ćelija, pretvarajući sunčevu energiju u električnu energiju.

Godine 1932. Odubot i Stola napravili su prvu "kadmijev sulfid" solarnu ćeliju.

Godine 1941. Audou je otkrio fotonaponski učinak na silicij.

U svibnju 1954. Chapin, Fuller i Pearson iz Bell Laboratories u Sjedinjenim Državama razvili su monokristalnu silicijsku solarnu ćeliju s učinkovitošću od 6 posto, što je bila prva solarna ćelija s praktičnom vrijednošću u svijetu. Iste godine, Wick je prvi otkrio da arsen nikal ima fotonaponski učinak, a film nikal sulfida nanosi se na staklo kako bi se napravila solarna ćelija. Rođena je i razvijena praktična fotonaponska tehnologija proizvodnje električne energije koja pretvara sunčevu svjetlost u električnu energiju.

3. Kako fotonaponske ćelije proizvode električnu energiju?

Fotonaponska ćelija je poluvodički uređaj sa karakteristikama pretvorbe svjetlosti i električne energije. Izravno pretvara energiju sunčevog zračenja u istosmjernu struju. To je najosnovnija jedinica fotonaponske proizvodnje električne energije. Jedinstvena električna svojstva fotonaponskih ćelija postižu se dopiranjem određenih elemenata (kao što su fosfor ili bor, itd.), čime se uzrokuje trajna neravnoteža u molekularnom naboju materijala, tvoreći poluvodički materijal s posebnim električnim svojstvima, slobodni naboji se mogu generirani u poluvodičima s posebnim električnim svojstvima pod sunčevom svjetlošću, ti slobodni naboji Orijentacija se pomiču i akumuliraju, tako da se električna energija stvara kada su njegova dva kraja zatvorena. Ova pojava se naziva "fotonaponski efekt" ili skraćeno fotonaponski efekt.

4. Od kojih se komponenti sastoji fotonaponski sustav za proizvodnju električne energije?

Fotonaponski sustav za proizvodnju električne energije sastoji se od fotonaponskog kvadratnog niza (fotonaponski kvadratni niz sastoji se od fotonaponskih modula povezanih u seriju i paralelno), kontrolera, baterije, DC/AC pretvarača i drugih dijelova. Glavna komponenta fotonaponskog sustava za proizvodnju električne energije je fotonaponski modul i fotonaponski modul. Sastoji se od fotonaponskih ćelija spojenih u seriju, paralelno i pakiranih. Pretvara svjetlosnu energiju sunca izravno u električnu energiju. Električna energija koju generiraju fotonaponski moduli je istosmjerna struja. Možemo ga koristiti ili upotrijebiti inverter da ga pretvorimo u izmjeničnu struju za korištenje. Iz perspektive, električna energija koju generira fotonaponski sustav može se koristiti odmah ili se može pohraniti u uređaje za pohranu energije kao što su baterije, te pustiti za korištenje u bilo kojem trenutku prema potrebi.

5. Što je distribucijska mreža? Kakav je odnos između distribucijske mreže i distribuirane fotonaponske proizvodnje energije?

Distribucijska mreža je elektroenergetska mreža koja prima električnu energiju iz prijenosne mreže ili područnih elektrana i distribuira je lokalno preko elektrodistribucijskih objekata ili različitim korisnicima korak po korak prema naponu. Sastoji se od nadzemnih vodova, kabela, tornjeva, distribucijskih transformatora, izolacijskih sklopki, kondenzatora za kompenzaciju jalove snage, mjernog uređaja i nekih pomoćnih objekata koji općenito imaju dizajn zatvorene petlje i rade paralelno. Struktura mu je radijalna. Struktura se mijenja iz radijalne strukture u strukturu s više izvora napajanja, a veličina, smjer protoka i karakteristike distribucije struje kratkog spoja se mijenjaju.

6. Zašto je fotonaponska energija zelena energija s niskim udjelom ugljika?

Fotonaponska proizvodnja električne energije ima značajne energetske, ekološke i ekonomske koristi te je jedan od najkvalitetnijih zelenih izvora energije. Instalacija fotonaponskog sustava za proizvodnju električne energije od 1 kilovata pod prosječnim uvjetima sunčeve svjetlosti u mojoj zemlji može proizvesti 1200 kilovatsati električne energije u jednoj godini, što može smanjiti upotrebu ugljena (standardni ugljen) Prema rezultatima istraživanja Svjetskog fonda za Priroda (WWF): Što se tiče učinka smanjenja ugljičnog dioksida, postavljanje fotonaponskog sustava za proizvodnju električne energije od 1 četvornog metra jednako je sadnji 100 četvornih metara stabala. Trenutno se razvija obnovljiva energija kao što je fotonaponska proizvodnja energije. Energija je jedno od učinkovitih sredstava za temeljno rješavanje ekoloških problema kao što su smog i kisele kiše.

7. Što mislite o vijesti da se "u proizvodnji modula fotonaponskih ćelija troši velika količina energije"?

Fotonaponske ćelije troše određenu količinu energije u svom proizvodnom procesu, posebno u tri karike industrijskog pročišćavanja silicija, proizvodnje polisilicija visoke čistoće, monokristalne silicijeve šipke i proizvodnje ingota polikristalnog silicija. Energija se može neprestano stvarati unutar. Procjenjuje se da pod prosječnim uvjetima sunčeve svjetlosti u mojoj zemlji povrat energije fotonaponskog sustava za proizvodnju električne energije tijekom cijelog životnog vijeka premašuje njegovu potrošnju energije za više od 15 puta. Razdoblje obnove energije krovnog fotonaponskog sustava povezanog s mrežom od 1 kW instaliranog pod optimalnim kutom nagiba u Pekingu je 1.5-2 godina, što je mnogo niže od vijeka trajanja fotonaponskog sustava. Odnosno, električna energija proizvedena fotonaponskim sustavom u prvih 1.5-2 godina koristi se za nadoknadu energije potrošene u njegovoj proizvodnji i drugim procesima te energije emitirane nakon 1.5-2 godina je čisti izlaz, pa fotonaponske ćelije treba procijeniti iz perspektive potrošnje energije u cijelom životnom ciklusu.

8. Što mislite o vijesti da će "proizvodnja modula fotonaponskih ćelija proizvesti veliko zagađenje?"

Proizvodnja modula fotonaponskih ćelija uključuje polisilicij, ingote silicija, fotonaponske ćelije i fotonaponske module. Izvješća o povezanom onečišćenju uglavnom se odnose na sirovine fotonaponskih modula, nusproizvode proizvedene u proizvodnji polisilicija visoke čistoće i proizvodnju polisilicija visoke čistoće. Uglavnom koristite poboljšanu Siemensovu metodu, koja pretvara metalurški silicij u triklorohelij silicij, a zatim ga reducira u solarni polisilicij dodavanjem vodika. Osim toga, silicijev klorid će se formirati kao nusprodukt, a silicij tetraklorid će se razgraditi u silicijevu kiselinu kada se susretne s vlažnim zrakom. Klorovodik, ako se njime ne rukuje ispravno, uzrokovat će probleme sa onečišćenjem, ali poboljšana Siemensova metoda koju su usvojila kineska poduzeća za proizvodnju polisilicija može postići proizvodnju zatvorene petlje, a nusproizvod silicij tetraklorid i otpadni plin mogu se reciklirati kako bi se postigla čista proizvodnja. U prosincu 2010. država je izdala "Uvjete pristupa industriji polisilicija", koji propisuju da stope oporabe i iskorištenja silicijevog tetraklorida i klora u redukcijskom otpadnom plinu ne smiju biti niže od 98,5 posto i 99 posto, tako da je zrela poboljšana Siemensova proizvodnja tehnologija u potpunosti zadovoljava zahtjeve zaštite okoliša. Neće biti problema s onečišćenjem okoliša.

9. Koliko sunčeve svjetlosti imamo na raspolaganju? Može li postati dominantan izvor energije u budućnosti?

Sunčevo zračenje koje prima Zemljina površina može zadovoljiti 10000 puta globalnu potražnju za energijom. Prosječna godišnja radijacija primljena po kvadratnom metru zemljine površine varira od 1000-2000KWH ovisno o regiji. Prema podacima Međunarodne agencije za energiju, u 4 posto svjetskih pustinja Instalacija solarnih fotonaponskih sustava u svijetu dovoljna je za zadovoljenje globalne potražnje za energijom. Solarni fotonapon ima širok prostor za razvoj, a njihov potencijal je ogroman.

Prema preliminarnim statistikama, tržišni potencijal fotonaponske proizvodnje energije u mojoj zemlji iznosi više od 3 trilijuna kilovata samo korištenjem postojećih zgrada. S tehnološkim napretkom i velikom primjenom, troškovi proizvodnje električne energije dodatno će se smanjiti, te će ona postati konkurentniji način opskrbe energijom, postupno se mijenjajući od dopunske energije do alternativne energije, te se nadaju da će postati dominantna energija u budućnost.