Trosolwg o Ffotofoltäig Solar

Cyflwyniad i Gynhyrchu Pŵer Ffotofoltäig Solar

Mae cynhyrchu pŵer ffotofoltäig solar yn ffordd o gynhyrchu trydan trwy ddefnyddio effaith ffotofoltäig cell solar (dyfais lled-ddargludyddion tebyg i ddeuod grisial) i drosi ynni pelydrol yr haul yn ynni trydanol yn uniongyrchol, a thrawsnewidydd ynni cynhyrchu pŵer ffotofoltäig solar yw y gell solar, a elwir hefyd yn gell ffotofoltäig. Pan fydd golau'r haul yn taro'r gell solar (sy'n cynnwys dau fath gwahanol o ddeunyddiau lled-ddargludyddion homogenaidd o fathau P a N), mae rhan o'r golau yn cael ei adlewyrchu, mae rhan o'r golau yn cael ei amsugno, ac mae rhan o'r golau yn mynd trwy'r egni golau cell.Absorbed i ysgogi cyflwr egni uchel rhwymedig yr electron, gan arwain at barau electron - twll, yng nghyffordd PN y maes trydan adeiledig, electronau, tyllau a symudiad ei gilydd (fel y dangosir yn Ffigur 1-1), y N rhanbarth y twll i'r rhanbarth P, rhanbarth P yr electron i'r rhanbarth N o symudiad ochr ysgafn y gell solar fel bod nifer fawr o daliadau negyddol (electronau) yn cronni, a nifer fawr o bositif taliadau (tyllau) a gronnwyd yn ochr golau cefn y batri. Os yw llwyth wedi'i gysylltu â dau ben y gell, bydd cerrynt yn mynd trwy'r llwyth, a phan fydd y golau'n dal i ddisgleirio, bydd cerrynt cyson yn llifo trwy'r llwyth. Mae cell solar sengl yn sleisen denau o gyffordd PN lled-ddargludyddion, amodau golau safonol, y foltedd allbwn graddedig o 0.5 ~ 0.55 V. Er mwyn cael foltedd allbwn uwch a phŵer mwy capasiti, mewn cymwysiadau ymarferol yn aml yn cysylltu celloedd solar lluosog gyda'i gilydd i ffurfio pecyn batri, neu becynnau batri mwy i ffurfio amrywiaeth ffotofoltäig, fel y dangosir yn Ffigur 1-2. Mae pŵer allbwn celloedd solar ar hap, ac mae pŵer allbwn yr un gell solar yn wahanol ar wahanol adegau, mewn gwahanol leoliadau, gyda dwyster golau gwahanol, ac mewn gwahanol ddulliau gosod.

1-1 Egwyddor cynhyrchu pŵer celloedd ffotofoltäig solar

1-2 O Gelloedd a Modiwlau i Araeau PV

Manteision Solar PV

Mae'r broses o gynhyrchu pŵer ffotofoltäig solar yn syml, heb unrhyw rannau cylchdroi mecanyddol, dim defnydd o danwydd, dim allyriadau unrhyw sylwedd gan gynnwys nwyon tŷ gwydr, dim sŵn a dim llygredd; mae adnoddau ynni solar wedi'u dosbarthu'n eang ac yn ddihysbydd. Felly, o'i gymharu â thechnolegau cynhyrchu pŵer newydd megis pŵer gwynt a chynhyrchu pŵer biomas, mae cynhyrchu pŵer ffotofoltäig yn dechnoleg cynhyrchu pŵer ynni adnewyddadwy a nodweddir gan y datblygiad mwyaf cynaliadwy (yr adnoddau cyfoethocaf a'r broses cynhyrchu pŵer glanaf), a'i brif fanteision yw fel a ganlyn.

(1) Mae adnoddau ynni'r haul yn ddihysbydd, mae'r ynni solar sy'n cael ei arbelydru i'r ddaear bron i 6,000 gwaith yn fwy na'r ynni a ddefnyddir ar hyn o bryd gan fodau dynol, ac mae ynni'r haul yn cael ei ddosbarthu'n eang ar y ddaear, cyhyd ag y bo yn ysgafn yn y man lle gellir defnyddio'r system cynhyrchu pŵer ffotofoltäig heb gyfyngiad daearyddiaeth, uchder a ffactorau eraill.

(2) Er ar wyneb y ddaear, bydd gwahanol ddimensiynau, gwahaniaethau mewn amodau hinsoddol a ffactorau eraill yn achosi ymbelydredd solar anwastad, ond oherwydd bod adnoddau ynni'r haul ar gael ym mhobman, gall fod yn agos at yr ateb o gynhyrchu pŵer, cyflenwad pŵer a thrydan, gwnewch nid oes rhaid eu cludo dros bellteroedd hir, er mwyn osgoi buddsoddiad llinell trawsyrru pellter hir a cholli ynni trydanol.

(3) Mae cynhyrchu pŵer ffotofoltäig yn uniongyrchol o drosi ffoton i electron, nid oes proses ganolraddol (fel ynni thermol wedi'i drawsnewid yn ynni mecanyddol, ynni mecanyddol wedi'i drawsnewid i ynni electromagnetig, ac ati) a symudiad mecanyddol, nid oes unrhyw draul mecanyddol . Yn ôl dadansoddiad thermodynamig, mae gan gynhyrchu pŵer ffotofoltäig effeithlonrwydd cynhyrchu pŵer damcaniaethol uchel iawn, hyd at 80 y cant neu fwy, potensial datblygu technoleg.

(4) Nid yw cynhyrchu pŵer ffotofoltäig ei hun yn defnyddio tanwydd, mae allyriadau nwyon tŷ gwydr a sylweddau gwacáu eraill bron yn sero, nid yw'n cynhyrchu sŵn, ac ni fydd yn llygru'r aer a'r dŵr, sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd. Ni fydd yn dioddef o'r argyfwng ynni neu effaith ansefydlogrwydd y farchnad tanwydd, mae ynni'r haul yn ynni adnewyddadwy gwyrdd go iawn.

(5) Nid oes angen dŵr oeri ar y broses cynhyrchu pŵer ffotofoltäig, a gellir gosod y ddyfais cynhyrchu pŵer yn yr anialwch a'r Gobi lle nad oes dŵr. Gellir cyfuno cynhyrchu pŵer ffotofoltäig yn hawdd hefyd â thoeau a waliau adeiladau i ffurfio system cynhyrchu pŵer integredig adeilad ffotofoltäig neu ddosbarthedig, nad oes angen iddo feddiannu'r tir ar wahân a gall arbed adnoddau tir gwerthfawr.

(6) Nid oes gan gynhyrchu pŵer ffotofoltäig unrhyw rannau trawsyrru mecanyddol, gweithrediad a chynnal a chadw syml, a gweithrediad sefydlog a dibynadwy. Set o system cynhyrchu pŵer ffotofoltäig cyn belled â bod yr haul, gall cydrannau batri gynhyrchu trydan, ynghyd â'r defnydd helaeth o dechnoleg rheoli awtomatig, yn y bôn yn gallu gwireddu costau cynnal a chadw isel heb oruchwyliaeth.

(7) mae perfformiad system cynhyrchu pŵer ffotofoltäig yn sefydlog ac yn ddibynadwy, bywyd gwasanaeth hir (mwy na 30 mlynedd), gall bywyd celloedd solar silicon crisialog fod mor hir â 25 i 35 mlynedd. Yn y system cynhyrchu pŵer ffotofoltäig, cyn belled â bod y dyluniad yn rhesymol a bod y dewis yn briodol, gall bywyd y batri hefyd fod mor hir â 10 i 15 mlynedd.

(8) Mae strwythur modiwl celloedd solar yn syml, yn fach o ran maint ac yn ysgafn o ran pwysau, sy'n hawdd ei gludo a'i osod. Mae cylch adeiladu system cynhyrchu pŵer ffotofoltäig yn fyr, ac yn ôl y gallu llwyth pŵer gall fod yn fawr neu'n fach, yn gyfleus ac yn hyblyg, yn hawdd iawn i'w gyfuno, ehangu.

Yn ogystal, y system gynhyrchu pŵer ffotofoltäig ddosbarthedig a adeiladwyd trwy ddefnyddio toeau amrywiol adeiladau a chyfleusterau amaethyddol yn ogystal â thoeau tai teulu yw'r un a ddefnyddir fwyaf yn y blynyddoedd diwethaf, sydd, yn ogystal â'r un manteision â'r rhai a grybwyllir uchod, hefyd y rhagoriaethau canlynol.

(1) Yn y bôn, nid yw cynhyrchu pŵer ffotofoltäig gwasgaredig yn defnyddio adnoddau tir, a gellir ei ddefnyddio i gynhyrchu a chyflenwi pŵer yn y cyffiniau, heb neu gyda llai o linellau trawsyrru, sy'n lleihau costau trosglwyddo. Gall modiwlau PV hefyd ddisodli deunyddiau wal a tho traddodiadol yn uniongyrchol.

(2) System cynhyrchu pŵer ffotofoltäig gwasgaredig yw cynhyrchu pŵer a chydfodoli pŵer pan gysylltir â'r grid dosbarthu. Yn y cyflenwad pŵer grid yn y cyfnod brig o gynhyrchu pŵer, gall effeithiol chwarae rôl lefelu brig, torri i lawr y llwyth cyflenwad pŵer brig drud yn y ddinas, gall i ryw raddau liniaru tensiwn defnydd pŵer mewn ardaloedd lleol.

Anfanteision Solar PV

(1) Dwysedd ynni isel. Er bod ynni'r haul i'r ddaear yn hynod enfawr, ond oherwydd bod arwynebedd y ddaear hefyd yn fawr iawn, ac mae'r rhan fwyaf o wyneb y ddaear wedi'i orchuddio gan y cefnfor, gall yr ynni solar go iawn gyrraedd wyneb y tir yn unig i gyrraedd ystod y ddaear o ynni pelydrol o 10 y cant neu fwy, gan arwain at ardal uned o'r tir gall fod mynediad uniongyrchol i ynni'r haul yn gymharol fach, fel arfer i arbelydru'r haul i fynegi wyneb y ddaear gwerth uchaf o tua 1.2kWh / m2, a mae mwyafrif helaeth yr ardaloedd a'r rhan fwyaf o'r amser heulwen yn is na 1kWh / m2. m2, ac mae mwyafrif helaeth yr ardaloedd a'r rhan fwyaf o'r oriau heulwen yn is na 1kWh/m2. mewn gwirionedd mae defnydd ynni solar yn gasgliad ynni dwysedd isel, defnydd.

(2) Gorchuddio ardal fawr. Mae dwysedd ynni solar yn isel, sy'n golygu y bydd y system cynhyrchu pŵer ffotofoltäig yn cwmpasu ardal fawr, mae pob pŵer cynhyrchu pŵer ffotofoltäig 10kW yn cwmpasu ardal o tua 70m2, mae'r pŵer cynhyrchu pŵer cyfartalog fesul ardal metr sgwâr tua 160W. Gyda hyrwyddo cynhyrchu pŵer ffotofoltäig dosbarthedig ac aeddfedrwydd a datblygiad technoleg cynhyrchu pŵer integredig adeiladau ffotofoltäig, gellir defnyddio mwy a mwy o systemau cynhyrchu pŵer ffotofoltäig ar doeau a ffasadau adeiladau a strwythurau, sy'n gwella'n raddol ddiffygion cynhyrchu pŵer ffotofoltäig. systemau gydag arwynebedd llawr mawr.

(3) Effeithlonrwydd trosi is. Yr uned fwyaf sylfaenol o gynhyrchu pŵer ffotofoltäig yw'r modiwl celloedd solar. Mae effeithlonrwydd trosi cynhyrchu pŵer ffotofoltäig yn cyfeirio at y gymhareb o ynni ysgafn sy'n cael ei drawsnewid yn drydan. Ar hyn o bryd, mae'r effeithlonrwydd trosi uchaf o gelloedd ffotofoltäig silicon crisialog mewn tua 21 y cant, wedi'i wneud o effeithlonrwydd trosi cydrannau batri o 16 y cant i 17 y cant, effeithlonrwydd trosi modiwl ffotofoltäig silicon amorffaidd hyd at fwy na 13 y cant. Oherwydd yr effeithlonrwydd trosi ffotodrydanol isel, mae dwysedd pŵer y system cynhyrchu pŵer ffotofoltäig yn isel, mae'n anodd ffurfio system cynhyrchu pŵer uchel.

(4) Gwaith ysbeidiol. Ar wyneb y ddaear, dim ond yn ystod y dydd y gall system cynhyrchu pŵer ffotofoltäig gynhyrchu trydan, ond nid yn y nos, sy'n anghyson â ffordd pobl o ddefnyddio trydan ac arferion. Oni bai nad oes gwahaniaeth rhwng dydd a nos yn y gofod, gall celloedd solar gynhyrchu trydan yn barhaus.

(5) Wedi'i ddylanwadu gan amodau naturiol a ffactorau hinsoddol. Daw ynni cynhyrchu pŵer ffotofoltäig solar yn uniongyrchol o arbelydru golau'r haul, ac mae arbelydru golau'r haul ar wyneb y ddaear gan yr amodau naturiol a'r hinsawdd yn cael effaith fawr ar dymhorau'r flwyddyn, bob yn ail ddydd a nos, lledred ac uchder daearyddol a naturiol eraill. amodau, yn ogystal â chymylog a chlir, bydd glaw, eira, niwl neu hyd yn oed newidiadau mewn gorchudd cwmwl yn cael effaith ddifrifol ar statws cynhyrchu pŵer y system. Yn ogystal, mae effaith ffactorau amgylcheddol hefyd yn fawr iawn, yn enwedig gronynnau yn yr awyr (fel llwch, ac ati) yn glanio ar wyneb y modiwl batri, a fydd yn rhwystro rhywfaint o'r arbelydru ysgafn, fel bod effeithlonrwydd trosi y batri modiwl yn cael ei leihau, a chynhyrchu pŵer yn cael ei leihau.

(6) Dibyniaeth ddaearyddol gref. Gwahanol leoliadau daearyddol, fel bod yr adnoddau heulwen mewn gwahanol ranbarthau yn amrywio'n fawr. System cynhyrchu pŵer ffotofoltäig yn unig yn y cais o ynni solar ardaloedd llawn adnoddau yn dda, elw uchel ar fuddsoddiad.

(7) Mae cost y system yn uchel. Mae effeithlonrwydd cynhyrchu pŵer ffotofoltäig solar yn gymharol isel, a hyd yn hyn, mae cost cynhyrchu pŵer ffotofoltäig yn dal i fod yn uwch na dulliau cynhyrchu pŵer confensiynol eraill (fel thermol ac ynni dŵr). Mae hwn hefyd yn un o'r prif ffactorau sy'n cyfyngu ar ei ddefnydd eang. Fodd bynnag, dylem weld, gydag ehangu parhaus cynhwysedd celloedd solar a gwelliant parhaus effeithlonrwydd celloedd solar o sglodion celloedd, bod cost system cynhyrchu pŵer ffotofoltäig wedi gostwng yn gyflym iawn, ac mae pris modiwlau celloedd solar wedi gostwng o fwy. na 10 yuan y wat yn yr ychydig flynyddoedd diwethaf i tua 2.5 yuan / W ar hyn o bryd.

(8) Mae'r broses weithgynhyrchu o batris silicon crisialog yn uchel mewn llygredd a defnydd o ynni. Y prif ddeunydd crai ar gyfer batris silicon crisialog yw silicon pur. Silicon yw'r ail elfen fwyaf helaeth ar y Ddaear ar ôl ocsigen, yn bennaf yn bresennol ar ffurf tywod (silica). Mae trawsnewid graddol o dywod i silicon crisialog pur gyda chynnwys o dros 99.9999 y cant yn gofyn am brosesau cemegol a ffisegol lluosog, sydd nid yn unig yn defnyddio llawer iawn o ynni ond hefyd yn achosi llygredd amgylcheddol penodol.

Er gwaethaf diffygion ac anfanteision cynhyrchu pŵer solar ffotofoltäig, mae disbyddiad graddol ynni ffosil byd-eang a'r cynhesu byd-eang a'r dirywiad amgylcheddol ecolegol a achosir gan orddefnyddio ynni ffosil yn fygythiad mawr i oroesiad dynol. Felly, datblygu ynni adnewyddadwy yn egnïol yw un o'r prif fesurau i ddatrys y broblem hon.