什麼是光伏能源?
在我們解釋它的操作之前,我們將定義它是什麼 光伏太陽能 能源以及它與熱太陽能的區別。
這兩個概念都使用 太陽能,雖然不是為了同一個目的。 太陽能熱能 用太陽的能量加熱水,使水通過太陽能電池板的內部,並使用非常多樣化的元件(泵、疏水閥、膨脹水箱……)。 光伏太陽能 能量與它無關,因為它將太陽能轉化為電能。
他們唯一的共同點是他們都 他們使用面板和能源 從太陽。
光伏能源安裝的關鍵要素
通過區分構成整體的每個元素 光伏裝置 以及他們每個人所扮演的角色,她的作品將得到更好的理解。
光伏電池(太陽能電池板)
如果我們只談論光轉化為 電,我們說的是光伏電池所做的功。 它們被放置在一個保護外殼中,該外殼與其他組件一起構成了整個電路板。
光伏電池由半導體類材料組成。 最具特色的光伏電池材料 商用太陽能電池板 今天是矽。 還有其他半導體材料,例如鍺或鈣鈦礦。
半導體有能力將到達其表面的光子(光)轉化為 電. 這種現像被稱為光電效應。 接收到光後,材料中會產生電位差(類似於移動空氣的壓力差),這會導致電子移動,從而產生電流。
由此產生的流量 電 它以直流電的形式表示,稱為電子向同一方向和方向的運動。
這樣光伏 面板創建 直流電。 兩個主要群體 我們可以在市場上找到的面板 分為單晶和多晶。 這種差異僅指構成它的細胞的原子結構。 在單晶的情況下,存在在均勻溫度下結晶的單晶矽。 多晶是由具有不同取向的不同晶體形成的,這導致最終效率較低,因為電子路徑具有較高的能量損失。 後者有一種藍色調,使它們與眾不同,並使它們在絕大多數情況下不那麼美觀。
一般來說,單晶面板用的最多,市面上中高端的效率在20%左右。
這有助於我們了解我們如何獲得連續性 來自陽光的電流. 然而,很大一部分 我們每天使用的電器 它使用交流電,其中電子週期性地改變方向。 因此,產生直流電只是光伏發電的第一步 太陽能自耗.
為了讓我們從中獲得能量 光伏板 (直流電)轉化為必要的電能(交流電),太陽能逆變器的運行是必要的。
太陽能逆變器
轉換器的目標是 光伏裝置 是多重的:除了將直流電轉換為交流電外,逆變器還能夠改善到達我們服務的電力,提供安全和優質的供應,以避免電氣設備可能出現的劣化。
逆變器還具有監視和控制裝置的功能 光伏裝置. 它負責監控所有操作,以了解是否存在問題或是否有任何元素無法正常工作。 它是我們裝置的可見面孔。 它通常配有一個智能儀表,可讓您監控安裝情況,並通過應用程序隨時查看使用量 面板產品.
根據光伏裝置的規模和功率,這些團隊將具有一種或另一種功能,以及存在各種類型和格式的逆變器。 它們可以以多種方式劃分。 有單相或三相,具體取決於將連接安裝的設施的電源電壓。 對於非常小的裝置,可以使用適用於一個或兩個模塊的微型逆變器。 還有混合轉換器,具有連接電池的能力(見下文)。
眾所周知,如果電路板被遮擋,會影響整個安裝。 這是通過大多數當前逆變器具有的技術解決的:MPPT(最大功率跟踪)。 例如,這使得在逆變器本身中分別連接位於不同方向的多個模塊成為可能。 如果一個系列被遮擋,則不會影響另一個系列,連接到逆變器中另一個MPPT的輸入。
還有一些轉換器支持面板中的功率優化器。 這些優化器每時每刻都在每塊板上尋求最佳性能,使它們獨立於其他人工作。 這樣,安裝始終得到優化。 它們在預期有陰影的裝置中更為典型。
在設計過程中 光伏裝置 必須有專家進行系統計算,以便根據未來安裝的尺寸正確調整逆變器設備,因為該設備具有工作電壓和強度範圍,這取決於有多少面板以及它們如何電氣連接。
電池(可選)
如果你想積累能量,你可能會發生這種情況 光伏裝置 自己消費,有電池可以儲電。 他們 他們工作在直流電,因此轉換器將在以後工作。 這些類型的元素對於夜間消耗很重要的裝置來說是典型的; 這方面的一個例子是帶有冰箱的工業倉庫。
電錶
最終轉化為消費的能量 (交流電)通過儀表量化裝置的能耗。
光伏能源的形式
基本上,光伏能源分為三組,具體取決於所產生能量的處理方式。 地上 自己消費 我們的意思是創造能量以便立即消耗它。 當它們不被消耗時,就會產生剩餘。
第一組在不釋放盈餘的情況下處理自我耗盡,其中放置了一個阻止它產生的元素 釋放未消耗到網絡中的能量 (稱為抗放電或零放電)。 這個沒有功率限制,就是每次安裝 自己消費 它可以不釋放多餘的東西。
第二組是有盈餘補償的自我消費,其中沒有這種稱為反溢出的裝置,並且我們創造的盈餘 每月月底安裝,賣方按約定價格補償 (通常每千瓦時排放到網絡中約 5-6 美分)。 這些盈餘的極限是消費本身。 換句話說,他們永遠不會補償您排放的千瓦時多於您消耗的千瓦時。 如果你每月用電700千瓦時,你向電網釋放了800,補償700,損失100。 此外,你的 電費單 它總是有一個電費期限,你永遠不會(目前)在這個系統中看到免費電費。
該組的逆變器功率限制為 100 kW。 從那裡,盈餘沒有得到補償,而是被出售。 設施的所有者必須註冊為生產者,這大大延遲了設施中的程序。
第三組包括大型裝置甚至太陽能公園。 這些是網絡中的銷售設施,其目標只是出售生產的能源以立即獲利。
以自用為主,逆變功率超過10千瓦時,安裝需要工程項目,才能在行業內合法化。 安裝證書、完成證書(如果大於 10 kW)、項目(如果大於 10 kW)或技術報告。 在某些社區,如果安裝的功率超過 25 kW,則需要通過 OCA(授權控制機構)的初步檢查。
至於工程的開始,正在採取措施,以便在涉及私人屋頂上的自用設施時,可以通過提交工程責任聲明來進行。 在一些城市,仍然需要建築許可證。
最後,為了處理釋放的能量(自我消耗的盈餘),需要獲得許可才能連接到配電網 公司如果安裝 逆變器功率超過 15 kW。 這個程序的目的是為了讓一些工業設施與超額補償的使用拉開距離,迫使他們進行反傾銷,這在工業合法化的層面上讓一切變得容易,因為電力工業無事可做,一切都是越來越高。 快速地。
關於光伏能源,似乎幾乎一切都已為人所知,但考慮到介入元素所提供的各種優勢的發現進展程度,以及製造商已經展開的眾多研究,我們所知道的光伏能源很有可能,實現無數改進的日子屈指可數。