Що таке фотоелектрична енергія?
Перш ніж пояснювати його роботу, ми визначимо, що це таке фотоелектричні сонячні енергії та чим вона відрізняється від теплової сонячної енергії.
Обидва поняття використовують сонячна енергіяхоча й не з тією ж метою. Сонячна теплова енергія нагріває воду за допомогою енергії сонця, пропускаючи воду через внутрішні панелі сонячних батарей і за допомогою дуже різноманітних елементів (насоси, сифони, розширювальний бак…). Фотоелектричні сонячні енергія не має до цього ніякого відношення, тому що вона перетворює сонячну енергію в електрику.
Єдине, що їх об’єднує, це те, що вони обидва вони використовують панелі та енергію від сонця.
Ключові елементи фотоелектричної енергетичної установки
Диференціюючи кожен з елементів, які складають ціле фотоелектричні установки і роль, яку відіграє кожна з них, її робота буде краще зрозуміла.
Фотоелектричні елементи (сонячні панелі)
Якщо мова йде виключно про перетворення світла в електрика, ми говоримо про роботу фотоелементів. Вони поміщені в захисний корпус, який разом з іншими компонентами складає всю плату.
Фотоелектричні елементи складаються з напівпровідникових матеріалів. Найбільш характерний матеріал фотоелементів в комерційні сонячні панелі сьогодні це кремній. Є й інші напівпровідникові матеріали, такі як германій або перовскіт.
Напівпровідники мають здатність перетворювати фотони (світло), які досягають їх поверхні, у електрика. Це явище відоме як фотоефект. Під час отримання світла в матеріалі створюється різниця потенціалів (аналогічно різниці тиску, що переміщує повітря), яка змушує електрони рухатися, створюючи електричний струм.
Цей результуючий потік електрика він представлений у вигляді постійного струму, відомого як рух електронів в одному напрямку та напрямку.
Таким чином фотоелектричні створити панелі постійного струму. Дві основні групи панелей, які ми можемо знайти на ринку бувають монокристалічні і полікристалічні. Ця різниця стосується виключно атомної структури клітин, які його утворюють. У випадку монокристалічного кремнію є монокристал, кристалізований при однорідній температурі. Полікристалічні утворюються різними кристалами з різною орієнтацією, що призводить до нижчої кінцевої ефективності, оскільки електронний шлях має вищі втрати енергії. Останні мають блакитний відтінок, який виділяє їх і робить їх у переважній більшості дещо менш естетичними.
Як правило, монокристалічна панель є найбільш використовуваною, а середньо-високі діапазони на ринку мають ефективність приблизно 20%.
Це допомагає нам зрозуміти, як ми отримуємо безперервність електричний струм від сонячного світла. Проте величезний відсоток електрообладнання, яким ми користуємося щодня він використовує змінний струм, у якому електрони циклічно змінюють напрямок. Тому генерований постійний струм є лише першим кроком для фотоелектричних сонячне власне споживання.
Для того, щоб енергія, яку ми отримуємо з фотоелектричні панелі (постійний струм) перетворюється на необхідну електроенергію (змінний струм), необхідна робота сонячного інвертора.
Сонячний інвертор
Мета перетворювача в фотоелектрична установка багаторазовий: крім перетворення електроенергії постійного струму в енергію змінного струму, інвертор має здатність покращувати електроенергію, яка надходить до наших послуг, пропонуючи безпечне та високоякісне постачання, щоб уникнути можливого погіршення електричного обладнання.
Інвертор також виконує функцію пристрою контролю та керування фотоелектрична установка. Він відповідає за моніторинг усіх операцій, щоб знати, чи є проблема чи якийсь елемент не працює належним чином. Це видиме обличчя нашої установки. Зазвичай він супроводжується інтелектуальним лічильником, який дозволяє контролювати встановлення та, за допомогою програми, бачити, скільки використовується в будь-який час панельні вироби.
Ці групи, залежно від розміру та потужності фотоелектричної установки, виконуватимуть ту чи іншу функцію, а також існування різних типів і форматів інверторів. Їх можна розділити різними способами. Бувають однофазними або трифазними в залежності від напруги живлення об’єкта, куди буде підключена установка. Для дуже невеликих установок є мікроінвертори, адаптовані для одного або двох модулів. Існують також гібридні перетворювачі з можливістю підключення акумулятора (див. нижче).
Відомо, що якщо дошка затінена, це впливає на всю установку. Це вирішено за допомогою технології, яку мають більшість сучасних інверторів: MPPT (відстеження максимальної потужності). Це дає можливість, наприклад, підключати декілька модулів, розташованих у різних орієнтаціях окремо в самому інверторі. Якщо одна серія затінена, це не вплине на іншу серію, підключену до входу іншого MPPT в інверторі.
Існують також конвертери, які підтримують оптимізатори живлення в панелях. Ці оптимізатори прагнуть отримати максимальну продуктивність на кожній дошці, у кожну мить, змушуючи їх працювати незалежно від інших. Таким чином інсталяція завжди оптимізована. Вони більш типові для установок, де очікуються тіні.
У процесі проектування фотоелектричні установки необхідно мати спеціалістів для системних розрахунків, щоб правильно налаштувати інверторне обладнання виходячи з розмірів майбутньої установки, оскільки це обладнання має діапазони робочої напруги та інтенсивності, які залежать від того, скільки панелей і як вони розташовані. електрично підключений.
Акумулятори (опціонально)
Якщо ви хочете накопичити енергію, може статися, що u фотоелектрична установка власне споживання, є акумулятори для накопичення електроенергії. Вони вони працюють на постійному струмі, щоб конвертер працював пізніше. Ці типи елементів типові для установок, де нічне споживання є важливим; Прикладом цього можуть бути промислові склади з холодильниками.
Електричний лічильник
Енергія, яка остаточно перетворюється для споживання (енергії змінного струму) проходить через лічильник для кількісної оцінки споживання енергії установкою.
Модальності фотоелектричної енергії
В основному фотоелектрична енергія поділяється на три групи залежно від того, як обробляється вироблена енергія. Поверх власне споживання ми маємо на увазі створення енергії для негайного споживання. Коли вони не споживаються, утворюються надлишки.
Перша група стосується самовиснаження без вивільнення надлишків, де міститься елемент, який перешкоджає його виробленню віддавати в мережу енергію, яка не витрачається (називається протирозрядним або нульовим розрядом). Це не має обмеження потужності, тобто кожна установка власне споживання це може бути без випуску надлишків.
Друга група – це самоспоживання з компенсацією надлишків, в якому немає такого пристрою, що називається контррозливом, і в якому надлишки, створені нашими встановлення в кінці кожного місяця, продавець компенсує за погодженою ціною (зазвичай близько 5-6 центів за кВт/год, що скидається в мережу). Межею цих надлишків є саме споживання. Іншими словами, вони ніколи не компенсуватимуть вам більше скинутих кВт-год, ніж спожиті вами кВт-год. Якщо ваше місячне споживання становить 700 кВт/год, а ви відпустили в мережу 800, 700 буде компенсовано, а 100 буде втрачено. Крім того, ваші рахунок за електроенергію вона завжди матиме термін електроенергії, ви ніколи (наразі) не побачите безкоштовний рахунок за електроенергію в цій системі.
Ця група має обмеження в 100 кВт потужності інвертора. Звідти надлишки не компенсують, а продають. Власник об’єкта повинен реєструватися як виробник, що значно затягує процедури на об’єкті.
Третя група включає великі установки і навіть сонячні парки. Це збутові об’єкти в мережі, в яких мета просто продати вироблену енергію з миттєвим прибутком.
Орієнтуючись на власне споживання, установка потребує інженерного проекту, коли вона перевищує 10 кВт потужності інвертора, щоб бути легалізованою в галузі. Надається акт монтажу, акт виконання (якщо більше 10 кВт), проект (якщо більше 10 кВт) або технічний звіт. У деяких регіонах установка має пройти первинну перевірку OCA (уповноваженим контролюючим органом), якщо її потужність перевищує 25 кВт.
Щодо початку робіт, то робиться крок до того, щоб вони проводились з пред’явленням декларації про відповідальність за роботи, коли йдеться про об’єкти власного споживання на приватних дахах. У деяких муніципалітетах все ще потрібен дозвіл на будівництво.
Нарешті, для переробки вивільненої енергії (надлишок у власному споживанні) потрібен дозвіл на підключення до розподільної мережі. компанії, якщо встановлення перевищує 15 кВт потужності інвертора. Мета цієї процедури – відсторонити деякі промислові об’єкти від використання надлишкової компенсації, примусити їх до антидемпінгу, що спрощує все на рівні легалізації в галузі, оскільки електроенергетика не має відношення і все є піднімаючись вище. швидко
Здається, що майже все вже відомо про фотоелектричну енергію, але, враховуючи ступінь прогресу у відкритті різноманітних переваг інтервенційних елементів, а також численні дослідження, які відкриті виробниками, цілком можливо, що фотоелектрична енергія, як ми її знаємо , пораховані дні для досягнення численних покращень.