Фотоволтаици на покрива - конструкция, основи

Фотоволтаици - слънцето се превръща в електричество

Слънчеви системи на покрива на къща © electriceye, stock.adobe.com Слънчевата клетка е малко технологично чудо: за да произвежда електричество, тя не се нуждае от нищо повече от лъчи слънчева светлина, които я огряват. Това се дължи от една страна на материала, от който е направен, а от друга на така наречения декемврийски ефект. Този физически закон гласи, че електрическото напрежение се създава веднага щом светлината се осветява върху полупроводник. Точно такъв е случаят с фотоволтаичната клетка: тя обикновено е направена от силиций - полупроводников материал. Фотоните, съдържащи се в слънчевите лъчи, освобождават електрони от този материал, които могат да се използват като електрическа енергия. Създаденото електрическо напрежение има сила около 1,4 волта.Количеството произведена енергия се увеличава със силата на слънчевата радиация, която свети върху слънчевите клетки.

Различни видове слънчеви клетки

Не всички слънчеви клетки са еднакви. Както при повечето технологии, в тази област също има различни производствени методи. Има три различни типа клетки, направени от силиций:

Структура на слънчева клетка

Монокристални клетки: Този тип слънчеви клетки постигат най-висока ефективност. За производството обаче се изисква най-голямо количество енергия.
Поликристални клетки: Поликристалните клетки са евтини за производство, но изостават от ефективността на монокристалните клетки. Независимо от това, поликристалните клетки имат най-голям дял от използването на фотоволтаични модули
Аморфни клетки: Този тип клетки са произведени по тънкослоен процес, но ефективността му при слънчева светлина е сравнително ниска. Аморфните клетки се използват главно в малки приложения, например в джобни калкулатори и часовници.

Поликристални или монокристални слънчеви клетки Съвет: Намерете най-евтините специализирани компании за слънчева енергия, сравнете офертите и спестете.

Много клетки, един модул - структурата на фотоволтаична система

Слънчевата клетка все още не прави фотоволтаична система. За да се използва икономически слънчевата енергия, е необходима сложна, координирана система. Основните компоненти на фотоволтаичната система са:

Слънчеви модули
Измервателни уреди за подаване и / или потребление
Инвертор

Фотоволтаици: Схема на свързана с мрежа система

В синкаво блестящите слънчеви модули, които все повече оформят пейзажа, отделните слънчеви клетки са свързани последователно, за да образуват единици. Следователно те произвеждат значително по-високо напрежение от отделната клетка. За постигане на номинална мощност от един киловат са необходими около 8 до 10 квадратни метра модулна площ. След това системата произвежда годишно производство от около 80 до 110 киловатчаса на квадратен метър.

Електричеството може да бъде подадено в мрежата за обществено снабдяване или да се консумирате сами. Количеството произведена електроенергия се записва от измервателния уред за подаване или потребление.

Преди да може да се използва обаче, трябва да се предприеме решителна междинна стъпка: Постоянният ток се генерира от фотоволтаици. Въпреки това, германската електрическа мрежа и почти всички потребителски устройства работят с променлив ток. Следователно е необходимо преобразуване от DC в променливо напрежение. Така нареченият инвертор поема тази важна задача.

Инверторът обясни

Използвайте го сами или го захранете - какво правите с електричеството, което генерирате?

Дълго време инсталирането на фотоволтаични системи беше насочено като финансова инвестиция към чистото производство и подаване на електроенергия. Включени бяха субсидиите, предвидени в Закона за възобновяемите енергийни източници (EEG) и системата беше проектирана за определена печалба. Цялата генерирана електроенергия се подава в захранващата мрежа за захранваща тарифа, която благодарение на ЕЕГ е значително по-висока от цената за киловат час конвенционално генерирана електроенергия. ЕЕГ се субсидира и до днес, но все повече се намалява поради спадащите цени на фотоволтаичните системи. Въпреки това подходът на фотоволтаичната система като инвестиция все още е икономичен.

Във време на покачващи се цени на електроенергията обаче, в допълнение към чистото подаване на генерирана енергия, самопотреблението става все по-важно. Идеята зад нея: Колкото повече електроенергия ви трябва, идва от собственото ви производство, толкова по-евтино трябва да бъде закупено от доставчик на енергия. За собственика на системата самопотреблението означава по-голяма независимост от развитието на цените, което се извършва на пазара на електроенергия.

Скъп ток от мрежовия оператор: Не, благодаря

Умно съхранение на енергия за най-добър добив

В хода на самоизползването през последните години се случи много в областта на съвременните технологии за съхранение. Днес интелигентните батерийни системи могат да бъдат интегрирани в цялостната система, която може да съхранява електричеството, генерирано в слънчеви дни за определен период от време. Те работят на същия принцип като батерията, само че в много по-голям мащаб. Това означава, че слънчевата енергия е достъпна и през нощта, когато производството на енергия е прекъснато от естествени условия. Институтът за слънчеви енергийни системи Фраунхофер (ISE) изчисли, че едно домакинство може да намали потреблението на електроенергия от общественото захранване с до 60 процента, като инсталира локална система за съхранение на батерии. Със съхранението на енергия делът на собствено генерираното електричество може да бъде повече от два пъти.Това гарантира възможно най-добрите спестявания от вашата собствена сметка за електричество.

Умно: Системите за съхранение на електричество съхраняват електричество, дори когато няма консумация

Слънчевата електроенергия като гориво за автомобила

Електроенергията, генерирана от слънчева енергия, също може да се използва далеч извън вашите собствени четири стени. Възможно е например автомобилът с електрическо задвижване да се зарежда от слънчевите модули на покрива по време на високо производство на електроенергия. В момента се изследва потенциалът на тази връзка между децентрализираното производство на слънчева енергия и ежедневието.