Фотоволтаична технология - от какво се състои фотоволтаичната система?

Anonim

От какво се състои фотоволтаичната система?

Данни за фотоволтаичните характеристики © Ingo Bartussek, stock.adobe.com

Най-важните компоненти на фотоволтаичната система са слънчевите клетки, които се комбинират, за да образуват по-големи единици, слънчевите модули. Те оформят облика на много покриви на къщи и обикновено се състоят от алуминиева рамка, в която са вградени клетките. Стъклото предпазва чувствителните компоненти от замърсяване, без да блокира желаната слънчева светлина.

Цялостта на взаимосвързаните слънчеви модули се нарича още слънчев генератор и генерира постоянен ток от слънчевата енергия. Инвертор също е необходим за преобразуване в променлив ток, използван в публичната мрежа. Дори ако собственикът на фотоволтаична система иска сам да използва електричеството, то обикновено първо се подава в електрическата мрежа, от която той също може да покрие собствените си нужди от електричество.


Фотоволтаична система - структура и компоненти, Щракнете върху снимката, за да я увеличите, © снимка: Агенция за възобновяеми енергийни източници

Захранващ измервателен уред и отделен разходомер отчитат количеството електроенергия, която е изтекла. Ако се подаде повече електроенергия, отколкото се консумира, собственикът на имота получава възнаграждение за излишната електроенергия от своя доставчик на енергия. Възможно е също така да се захранва електричеството директно в домашната мрежа и само да се прехвърля излишъкът от електричество към обществената електрическа мрежа.

Съвет: Намерете най-евтините компании специалисти по слънчева енергия, сравнете офертите и спестете.

Слънчеви клетки и модули

Силицият е полупроводниковият елемент по избор за най-често срещаните видове слънчеви клетки. Въпреки това предлаганите на пазара модели се различават значително по отношение на тяхната структура и ефективност. Най-често срещаните са монокристални и поликристални слънчеви клетки, както и тънкослойни слънчеви клетки.

Структура на слънчева клетка

Монокристални слънчеви клетки

Моделите, наречени моно- или монокристални слънчеви клетки, се характеризират със сравнително високо ниво на ефективност. Те са произведени от силиций с висока чистота чрез сложен процес и следователно са по-скъпи от другите видове слънчеви клетки. Те получиха името си от специфичния производствен процес. Пръчки от силиций с висока чистота с правилна кристална структура се нарязват на дискове. Характерно за този тип слънчеви клетки е равномерно структурираната повърхност.

Поликристални или монокристални слънчеви клетки

Поликристални слънчеви клетки

Поли или многокристални слънчеви клетки също са направени от силиций. Елементът се изсипва на блокове и се пили само след като се охлади. По време на процеса на охлаждане се развиват различни кристални форми, които осигуряват по-лекия външен вид на тези слънчеви модули. Производството не е толкова скъпо, колкото това на монокристалните клетки, но ефективността е по-ниска.

Поликристални или монокристални слънчеви клетки: разлика

Тънкослойни слънчеви клетки

Тънкослойните слънчеви клетки се произвеждат по различен начин от кристалните слънчеви клетки. Тук фотоактивно вещество се изпарява върху повърхността на носителя, т.е.модулът се произвежда от едно парче. Ефективността е значително по-ниска в сравнение с другите два вида слънчеви клетки, но има големи икономии в производството. Според Германското общество за слънчева енергия, тънкослойните модули също са по-толерантни към засенчването и могат да използват по-добре слабата светлина.

Съвет: Необходими са по-ефективни модули или по-голяма площ - изборът на оптималния тип клетка зависи преди всичко от финансовата гъвкавост и наличното пространство. Когато вземате решение, трябва да вземете предвид и настоящата ситуация по отношение на размера на обсъжданите бъдещи субсидии за фотоволтаици, променливите цени на суровините и настоящото състояние на изследванията.

Инвертор и захранваща мрежа

Инверторът преобразува постоянния ток, генериран от слънчевия генератор, в променлив ток, който е обичайно в мрежата. Обикновено е част от захранващо устройство в мрежата (NEG), което регулира подаването на електроенергия в публичната мрежа. На практика и двата термина често се използват синонимно, въпреки че инверторът без свързан NEG има смисъл само за самостоятелни решения, които са независими от електропреносната мрежа, като например при къмпинг. По отношение на своята функция NEG е сравним с контролния блок в слънчеви топлинни системи.

Инверторът обясни

Разходите за NEG зависят от желания обхват от услуги и функции. Операторите на фотоволтаични системи обаче трябва да приемат, че експлоатационният му живот в повечето случаи е значително по-кратък от този на слънчевия генератор. Замяната на устройството в рамките на жизнения цикъл на системата вече трябва да бъде включена в планирането, тъй като разходите за такива устройства, поне според състоянието през 2015 г., възлизат на поне 1500 евро.

Важна ключова фигура за инверторите е така наречената ефективност. Той показва колко енергия се губи при преобразуване на постоянен ток в променлив или колко електричество се подава в публичната мрежа. Топ моделите вече могат да постигнат максимална ефективност от над 99 процента.

Съвет: Не всички нива на ефективност са равни. Подобно на спецификацията на изхода на слънчевия генератор в единица kWp, това обозначава пикова стойност, която се прилага само при много специфични условия, които в действителност почти никога няма да бъдат намерени в тази форма. Информацията, която количествено определя средната ефективност за по-дълъг период от време, е по-значима. Така наречената „европейска ефективност“ отразява действителното представяне много по-реалистично и улеснява сравняването на моделите от различни производители.

брояч

Измервателните уреди, вградени в захранващите устройства, обикновено не работят точно и не са подходящи за официално зареждане на електричество. Необходим е калибриран измервателен уред, който записва колко електричество е изтеглено от обществената мрежа. В допълнение, друг калибриран измервателен уред следи каква част от самостоятелно генерираната слънчева енергия е подадена в обществената мрежа. Количествата се таксуват отделно едно от друго, в зависимост от валидните в момента индивидуални условия. Когато слънчевата енергия се подава към вътрешната мрежа, е необходим допълнителен измервателен уред, който измерва общото количество енергия, генерирана от PV системата. По-късно тези стойности могат да се използват за изчисляване на колко електроенергия е консумирал самият собственик на жилище и колко електричество е подадено в обществената мрежа.

Електромерите са част от фотоволтаична система