Die photovoltaische Stromerzeugung zeichnet sich durch saubere und erneuerbare Energie aus, erzeugt keine Schadstoffe und zerstört die Umwelt nicht, sondern ist eine umweltfreundliche Energieform. Fotovoltaikanlagen werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, von Aufdachanlagen bis hin zu großen Photovoltaik-Kraftwerken, und tragen dazu bei, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern, die Energiekrise zu lindern und eine nachhaltige Entwicklung voranzutreiben.
Dieser Artikel befasst sich hauptsächlich mit der Geschichte, der Klassifizierung, den Komponenten, dem Funktionsprinzip und den Entwicklungsperspektiven von Photovoltaikanlagen. Sie können auch prüfen photovoltaische Energiespeicherung ; Top 5 der neuesten Photovoltaik-Energiespeicherprodukte in China; Wirkungsgrad von Solarmodulen; diy Sonnenkollektoren mit Batteriespeicher.
Was ist eine Photovoltaikanlage?
Photovoltaikanlagen sind die Verwendung von Photovoltaikzellen zur direkten Umwandlung von Sonnenlicht in Stromerzeugungstechnologie, die hauptsächlich aus Solarmodulen, Wechselrichtern und Leistungssteuerungsgeräten besteht. Solarmodule wandeln Lichtenergie in Gleichstrom um, indem sie die Sonnenstrahlung absorbieren, die dann in Wechselstrom umgewandelt wird durch Wechselrichter für den Einsatz in HaushaltenGeschäftsgebäude oder das Stromnetz.
Mit dem Fortschritt der Technologie haben sich die Kosten für photovoltaische Energiespeicherung Systeme sinkt weiter und der Wirkungsgrad nimmt zu.
Die Geschichte der Photovoltaikanlagen
Die Entwicklung der Photovoltaik geht auf das 19. Jahrhundert zurück und hat eine Reihe von wichtigen Etappen hinter sich gebracht.
Die Entdeckung des photoelektrischen Effekts (1839)
Verwirklichung des photovoltaischen Effekts (Anfang des 20. Jahrhunderts)
Kommerzialisierung der Fotovoltaik-Technologie (1950er Jahre)
Popularität der Photovoltaik-Technologie (1970-1990er Jahre)
Globale Förderung (21. Jahrhundert)
Klassifizierung von Photovoltaikanlagen
Photovoltaikanlagen werden hauptsächlich in die folgenden Typen unterteilt:
- Photovoltaische netzgekoppelte Anlage: umfasst Komponenten, netzgekoppelte Wechselrichter, Photovoltaikzähler, Lasten und Netz. Der von den Photovoltaikmodulen erzeugte Gleichstrom wird durch den Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt, der die Last und das Stromnetz versorgt, und zwar hauptsächlich in zwei Modi: "Eigenverbrauch, überschüssiger Strom online" und "voller Internetzugang".
- Photovoltaisches netzgekoppeltes Energiespeichersystem: bestehend aus Solarmodulen, Batterien, netzgekoppelten Wechselrichtern zur Energiespeicherung, Lasten und Stromnetzen. Wenn die Solarleistung die Lastleistung übersteigt, wird die überschüssige Energie in der Batterie gespeichert.
- Photovoltaisches, netzunabhängiges Energiespeichersystem: unabhängig vom Netzbetrieb, die Verwendung von Licht, um Gleichstrom in Haushaltswechselstrom umzuwandeln, die Last zu versorgen und die Batterie aufzuladen, hauptsächlich für Gebiete ohne Strom oder mit Strommangel.
- Photovoltaik und netzunabhängige Energiespeichersysteme: Dazu gehören Solarmodule, Batterien, netzgekoppelte Wechselrichter zur Energiespeicherung, Verbraucher und das Netz. Wenn kein Licht vorhanden ist, liefert die Batterie Strom, um den Bedarf der AC-Last zu decken.
- Photovoltaisches Mikronetz-Energiespeichersystem: ein regionales Stromnetz bestehend aus Speicherung erneuerbarer EnergienEnergiespeichersystem und Last, die an das Netz angeschlossen oder unabhängig betrieben werden können.
Diese Kategorien reichen von netzgekoppelten Systemen, die vollständig netzabhängig sind, bis hin zu völlig unabhängigen, netzunabhängigen Systemen, die den Anforderungen unterschiedlicher Anwendungsszenarien entsprechen.
Komponenten von Photovoltaikanlagen
Die Photovoltaikanlage besteht hauptsächlich aus Photovoltaikmodulen, Reglern, Wechselrichtern, Batterien und anderem Zubehör (netzgekoppelte Batterien sind nicht erforderlich).
Photovoltaisches Modul
Das Photovoltaikmodul ist das Herzstück des Systems und besteht aus mehreren Solarzellen, die in Reihe und parallel zu Photovoltaikpaneelen kombiniert werden.
Unter Sonneneinstrahlung wandeln Photovoltaikmodule die Sonnenenergie in Strom um und versorgen das System mit Energie.
Controller
Der Controller ist für die Überwachung und Steuerung des Betriebs der Photovoltaikanlage zuständig, einschließlich der Vermeidung von Überladung und Überentladung der Batterie sowie der Temperaturkompensation und anderer Funktionen.
Der Regler sorgt dafür, dass das System unter optimalen Bedingungen arbeitet, was die Stabilität und Effizienz des Systems verbessert.
Wechselrichter
Wechselrichter wandeln Gleichstrom in Wechselstrom um, um den Strombedarf von Haushalten und Industrie zu decken.
Die Wechselrichter verfügt auch über Funktionen wie Maximum Power Point Tracking und Inseleffektschutz, um sicherzustellen, dass das System auch bei einem Ausfall des Stromnetzes stabil arbeiten kann.
Batterie (für netzgekoppelte Systeme)
Die Batterie dient dazu, überschüssige elektrische Energie zu speichern, insbesondere nachts oder an bewölkten Tagen. Wenn das Fotovoltaikmodul nicht genug Strom produzieren kann, kann die Batterie die notwendige Unterstützung liefern.
Batterien werden auch für die Aufrechterhaltung des Systems bei einem Netzausfall verwendet, um sicherzustellen, dass die Stromversorgung nicht unterbrochen wird.
Andere Hilfsmittel
Enthält eine Halterung und einen Montagebügel zur Befestigung und Sicherung des PV-Moduls, damit das Modul ein Maximum an Sonnenlicht aufnehmen kann.
Das Überwachungssystem dient dazu, Ausgangsstrom, Spannung, Temperatur, Wetter usw. der Stromerzeugungsanlage in Echtzeit zu überwachen, um die Ausrichtung der Schalttafel rechtzeitig zu korrigieren oder Fehler in der Anlage zu finden.
Wie funktioniert die Photovoltaikanlage?
Die photovoltaische Stromerzeugung ist eine Technologie, die den photovoltaischen Effekt der Sonnenenergie zur Stromerzeugung nutzt. Das Funktionsprinzip der photovoltaischen Stromerzeugung beruht auf dem photovoltaischen Effekt, der auch als photovoltaische Wirkung bezeichnet wird. Dieser Effekt bezieht sich auf die elektromotorische Kraft oder Photospannung, die in bestimmten Halbleitermaterialien (z. B. Silizium) unter Lichtbedingungen erzeugt wird und die Lichtenergie direkt in elektrische Energie umwandelt.
Der konkrete Ablauf ist wie folgt:
- Absorption von Lichtenergie: Wenn Sonnenlicht auf ein Photovoltaik-Paneel (in der Regel aus Silizium oder anderen Halbleitermaterialien) trifft, treten Photonen mit den Atomen des Halbleitermaterials in Wechselwirkung.
- Erzeugung von photogenerierten Ladungsträgern: Wenn die Energie eines Photons größer ist als die Breite der Bandlücke des Halbleitermaterials, wird das Photon absorbiert und überträgt Energie auf das Elektron im Halbleiter, wodurch es zu einem freien Elektron wird (und gleichzeitig ein Loch entsteht). Diese freien Elektronen und Löcher sind durch Licht erzeugte Ladungsträger.
- Abtrennung und Sammlung von Ladungsträgern: Unter der Einwirkung des internen elektrischen Feldes der Solarzelle werden Elektronen und Löcher getrennt und von der vorderen bzw. hinteren Elektrode der Batterie gesammelt.
- Erzeugen Sie Strom: Durch den Fluss von Elektronen und Löchern entsteht im äußeren Stromkreis ein Strom, der sogenannte "Photostrom". Dies ermöglicht die Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie.
- Ausgangsspannung und -strom: Wenn das Photovoltaik-Panel an einen externen Stromkreis angeschlossen ist, kann es Spannung und Strom zur Nutzung durch externe Geräte liefern.
Aussichten für Photovoltaikanlagen
Die Entwicklungsperspektiven für Photovoltaiksysteme sind breit gefächert und umfassen viele Bereiche:
- Fotovoltaik-Kraftwerk: Die treibende Kraft des photovoltaischen Stromerzeugungssystems sind die Photovoltaik-Kraftwerke an der Basis. Sie wandeln die Sonnenenergie mit Hilfe von Photovoltaikmodulen in Elektrizität um und verteilen die Elektrizität entsprechend der Nachfrage. Photovoltaik-Kraftwerke werden hauptsächlich in verteilte und zentrale Anlagen unterteilt, wobei erstere verstreut und letztere im Knotenpunktbereich konzentriert sind.
- Integration der Photovoltaik: Die Integration der Photovoltaik ist die Hauptrichtung der künftigen Entwicklung, wobei der Schwerpunkt auf dem Umweltschutz liegt. Das Kernkonzept besteht darin, die Konfiguration der Photovoltaikmodule flexibel an die Lichtverhältnisse anzupassen, um die Effizienz der Stromerzeugung zu verbessern.
- Photovoltaische Beleuchtung: Die Photovoltaik-Beleuchtung nutzt den ungenutzten Strom der Photovoltaik-Anlage für die Flächenbeleuchtung, meist in Kombination mit LED-Technik. Wenn das Umgebungslicht schwächer wird, verwendet das System automatisch die gespeicherte elektrische Energie für die Beleuchtung und nutzt so die Energie effizient.
- Photovoltaische Kommunikation: Die photovoltaische Kommunikationstechnologie wird in der Telekommunikation und bei der Signalübertragung in Netzen eingesetzt. Durch die Bereitstellung von Energie für Kommunikations-Basisstationen und Netzausrüstung durch photovoltaische Stromerzeugung kann die Signalabdeckung durch die Vergrößerung der Solarzellenfelder erweitert werden.
- Fotovoltaik-Projekt zur Wasserbewirtschaftung: Das Photovoltaik-Wasserkonservierungsprojekt treibt die Pumpe mit Hilfe von Photovoltaik an, die sich durch Sauberkeit und Umweltschutz auszeichnet, aber ihre Leistungsfähigkeit hängt von der Fläche der Photovoltaikmodule ab, und der Anwendungsbereich ist begrenzt.
Schlussfolgerung
+86 - 18925002618
