Jak-sieciowe systemy fotowoltaiczne zamieniają światło słoneczne w energię elektryczną
Wyobraź sobie, że słońce byłoby czymś więcej niż źródłem ciepła i istniałby inny rodzaj energii słonecznej. System energii słonecznej-podłączony do sieci można podłączyć do istniejącej sieci energetycznej w celu dostarczania energii elektrycznej do sieci. Zapewnia nam to wszystko i wiele więcej.
1. Podstawowe komponenty
4 elementy fotowoltaiki podłączonej do sieci Ludzie mówią o systemie fotowoltaicznym podłączonym do sieci (PV) i zasadniczo składa się on z czterech głównych części, są to:
Panele słoneczne:Są one wykonane z ogniw fotowoltaicznych, które pochłaniają światło słoneczne lub energię słoneczną i przekształcają je w energię elektryczną prądu stałego w procesie zwanym procesem fotowoltaicznym.
2. Krok-po-generowaniu energii
Krok 1: Światło słoneczne na prąd stały
Ogniwo fotowoltaiczne panelu słonecznego jest wykonane z półprzewodnika, zazwyczaj z krzemu. Kiedy światło słoneczne pada na ogniwo fotowoltaiczne panelu słonecznego:
W wyniku uderzenia energii (fotonów) w ogniwo fotowoltaiczne i wzbudzenia elektronów wytwarza się prąd elektryczny.
Prąd stały jest przesyłany z ogniwa fotowoltaicznego do falownika za pomocą drutu miedzianego.
Krok 2: Konwersja prądu stałego na prąd przemienny
Falownik odpowiada za dwa ważne zadania:
Regulacja kształtu fali: Falownik przekształca prąd stały wytwarzany przez panele słoneczne na czystą i gładką falę sinusoidalną prądu przemiennego.
Ta fala sinusoidalna musi spełniać standardy sieci 220–240 woltów i 50/60 herców.
Synchronizacja częstotliwości: Falownik musi odpowiadać częstotliwości energii elektrycznej wytwarzanej przez sieć, która wynosi 50 Hz, przy użyciu wyrafinowanych algorytmów sterowania.
Krok 3: Integracja z siecią
Pomiar netto umożliwia właścicielom domów sprzedaż nadwyżki energii elektrycznej wytworzonej w Układzie Słonecznym z powrotem do odpowiedniego zakładu energetycznego. W Kalifornii przybliżona ilość energii elektrycznej zużywanej przez przeciętny 5-kilowatowy układ słoneczny zazwyczaj pokrywa około 6000 kWh energii elektrycznej zakupionej co roku od przedsiębiorstwa użyteczności publicznej.
Usługi reagowania na zapotrzebowanie umożliwiają systemom fotowoltaicznym wykorzystanie zmagazynowanej energii słonecznej w godzinach szczytowego wykorzystania/okresach największego zapotrzebowania/ryzyka dla sieci.
3. Kluczowe zalety
wykorzystuje pomiary netto, aby obniżyć koszty energii elektrycznej o 40–70%.
Wpływ na środowisko: w porównaniu z energią opalaną węglem-system o mocy 10 kW może zmniejszyć emisję dwutlenku węgla o około 12 ton rocznie.
Zmniejszenie zależności od paliw kopalnych jest zgodne z celami zrównoważonego rozwoju Organizacji Narodów Zjednoczonych.
Stabilność systemu: W godzinach szczytu rozproszona generacja energii słonecznej zmniejsza obciążenie systemu.
50% energii elektrycznej w gospodarstwach domowych w niemieckim projekcie „Energiewende” pochodzi z-instalacji sieciowych.
4. Innowacje techniczne
Rozwiązania hybrydowe:
Mieszaj i dopasowuj energię słoneczną do energii wiatrowej lub oleju napędowego, aby generować energię 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu. Przykład: Słońce (na dzień) + Wiatr (na noc). Australijskie farmy hybrydowe zużywają energię słoneczną w ciągu dnia i energię wiatrową w nocy.
Monitorowanie sztucznej inteligencji:
Aplikacje takie jak mySolarApp z panelu monitora SolarEdge działają na żywo i sygnalizują problemy, takie jak zacienienie lub awarie falownika.
5. Wyzwania i rozwiązania
|
|
|
|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wniosek: Oświecanie przyszłości
Globalna rewolucja w zakresie wytwarzania i zużycia energii w-sieciowym układzie słonecznym oraz wpływ na środowisko przyniosą: możliwość wytwarzania i dostarczania czystej energii odnawialnej (CRE) do domów i firm bez jakiejkolwiek zależności od paliw kopalnych poprzez ciągłą ewolucję bardziej zaawansowanych technologii słonecznych zapewniających coraz większe ilości energii elektrycznej na nasze potrzeby!
