Pengumpulan Pengetahuan Dasar Fotovoltaik

1. Apa yang dimaksud dengan pembangkit listrik fotovoltaik? Apa yang dimaksud dengan pembangkit listrik fotovoltaik terdistribusi?

Pembangkit listrik fotovoltaik mengacu pada metode pembangkit listrik yang secara langsung mengubah radiasi matahari menjadi energi listrik. Pembangkit listrik fotovoltaik adalah pembangkit listrik tenaga surya yang utama saat ini. Oleh karena itu, yang sering dikatakan orang tentang pembangkit listrik tenaga surya adalah pembangkit listrik fotovoltaik.

Pembangkit listrik terdistribusi mengacu pada fasilitas pembangkit listrik fotovoltaik yang dibangun di dekat lokasi pengguna. Mode operasi terutama untuk penggunaan mandiri di sisi pengguna, dan kelebihan daya dihubungkan ke jaringan listrik, tetapi penyesuaian keseimbangan sistem distribusi daya merupakan karakteristik fasilitas pembangkit listrik fotovoltaik.

Pembangkit listrik yang didistribusikan mengikuti uji coba awal dalam mengadaptasi langkah-langkah untuk beradaptasi dengan kondisi lokal, tata letak yang bersih dan efisien, terdesentralisasi, dan pemanfaatan di dekatnya, memanfaatkan sepenuhnya sumber daya energi surya lokal untuk menggantikan dan mengurangi konsumsi energi fosil.

2. Tahukah Anda asal mula sejarah pembangkit listrik fotovoltaik?

Pada tahun 1839, ketika Becquerel Prancis yang berusia 19-tahun melakukan eksperimen fisik, ia menemukan bahwa arus dua elektroda logam dalam cairan konduktif akan diperkuat ketika disinari dengan cahaya, sehingga menemukan "efek fotovoltaik". Pada tahun 1930, Lange untuk pertama kalinya mengusulkan penggunaan "efek fotovoltaik" untuk memproduksi sel surya, mengubah energi matahari menjadi listrik.

Pada tahun 1932 Odubot dan Stola membuat sel surya "kadmium sulfida" pertama.

Pada tahun 1941 Audou menemukan efek fotovoltaik pada silikon.

Pada bulan Mei 1954, Chapin, Fuller, dan Pearson dari Bell Laboratories di Amerika Serikat mengembangkan sel surya silikon monokristalin dengan efisiensi 6 persen, yang merupakan sel surya pertama dengan nilai praktis di dunia. Pada tahun yang sama, Wick pertama kali menemukan arsenik Nikel memiliki efek fotovoltaik, dan lapisan nikel sulfida diendapkan pada kaca untuk membuat sel surya. Teknologi pembangkit listrik fotovoltaik praktis yang mengubah sinar matahari menjadi energi listrik lahir dan dikembangkan.

3. Bagaimana sel fotovoltaik menghasilkan listrik?

Sel fotovoltaik adalah perangkat semikonduktor dengan karakteristik konversi cahaya dan listrik. Ini secara langsung mengubah energi radiasi matahari menjadi arus searah. Ini adalah unit paling dasar dari pembangkit listrik fotovoltaik. Karakteristik kelistrikan unik sel fotovoltaik diperoleh dengan mendoping unsur tertentu (seperti fosfor atau boron, dll.), sehingga menyebabkan ketidakseimbangan permanen pada muatan molekul material, sehingga membentuk material semikonduktor dengan sifat kelistrikan khusus, muatan bebas dapat berupa dihasilkan dalam semikonduktor dengan sifat listrik khusus di bawah sinar matahari, muatan bebas ini Orientasinya bergerak dan terakumulasi, sehingga energi listrik dihasilkan ketika kedua ujungnya tertutup. Fenomena ini disebut "efek fotovoltaik" atau disingkat efek fotovoltaik.

4. Terdiri dari komponen apa saja sistem pembangkit listrik fotovoltaik?

Sistem pembangkit listrik fotovoltaik terdiri dari susunan persegi fotovoltaik (susunan persegi fotovoltaik terdiri dari modul fotovoltaik yang dihubungkan secara seri dan paralel), pengontrol, paket baterai, inverter DC/AC, dan bagian lainnya. Komponen inti dari sistem pembangkit listrik fotovoltaik adalah modul fotovoltaik dan modul fotovoltaik. Modul ini terbuat dari sel fotovoltaik yang dihubungkan secara seri, paralel, dan dikemas. Ini mengubah energi cahaya matahari langsung menjadi energi listrik. Listrik yang dihasilkan oleh modul fotovoltaik adalah arus searah. Kita bisa memanfaatkannya atau menggunakan inverter untuk mengubahnya menjadi arus bolak-balik untuk digunakan. Dari segi energi listrik yang dihasilkan oleh sistem fotovoltaik dapat segera digunakan, atau dapat disimpan dalam perangkat penyimpan energi seperti baterai, dan dilepaskan untuk digunakan kapan saja sesuai kebutuhan.

5. Apa yang dimaksud dengan jaringan distribusi? Apa hubungan antara jaringan distribusi dan pembangkit listrik fotovoltaik terdistribusi?

Jaringan distribusi adalah jaringan tenaga listrik yang menerima energi listrik dari jaringan transmisi atau pembangkit listrik regional dan menyalurkannya secara lokal melalui fasilitas distribusi tenaga listrik atau ke berbagai pengguna secara bertahap sesuai dengan tegangannya. Ini terdiri dari saluran udara, kabel, menara, trafo distribusi, sakelar isolasi, kapasitor kompensasi daya reaktif, perangkat pengukur, dan beberapa fasilitas tambahan umumnya mengadopsi desain loop tertutup dan dijalankan secara paralel. Strukturnya radial. Strukturnya berubah dari struktur radial menjadi struktur multi-catu daya, dan besaran, arah aliran, dan karakteristik distribusi arus hubung singkat semuanya berubah.

6. Mengapa tenaga fotovoltaik merupakan energi ramah lingkungan dan rendah karbon?

Pembangkit listrik fotovoltaik memiliki manfaat energi, perlindungan lingkungan, dan ekonomi yang signifikan, serta merupakan salah satu sumber energi ramah lingkungan dengan kualitas terbaik. Memasang sistem pembangkit listrik fotovoltaik 1 kilowatt di bawah kondisi sinar matahari rata-rata di negara saya dapat menghasilkan 1200 kilowatt-jam listrik dalam satu tahun, yang dapat mengurangi penggunaan batu bara (batubara standar) Menurut hasil penelitian World Wide Fund for Alam (WWF): Dalam hal dampak pengurangan karbon dioksida, memasang sistem pembangkit listrik fotovoltaik seluas 1 meter persegi setara dengan menanam pohon seluas 100 meter persegi. Saat ini sedang dikembangkan energi terbarukan seperti pembangkit listrik fotovoltaik. Energi adalah salah satu cara efektif untuk memecahkan masalah lingkungan seperti kabut asap dan hujan asam secara mendasar.

7. Apa pendapat Anda tentang berita bahwa "sejumlah besar energi dikonsumsi dalam produksi modul sel fotovoltaik"?

Sel fotovoltaik memang mengkonsumsi sejumlah energi dalam proses produksinya, terutama pada tiga mata rantai yaitu pemurnian silikon industri, produksi polisilikon dengan kemurnian tinggi, batang silikon monokristalin, dan produksi ingot silikon polikristalin. Energi dapat terus dihasilkan di dalam. Diperkirakan bahwa di bawah kondisi sinar matahari rata-rata di negara saya, pengembalian energi dari sistem pembangkit listrik fotovoltaik sepanjang masa pakainya melebihi konsumsi energinya lebih dari 15 kali lipat. Periode pemulihan energi dari sistem yang terhubung ke jaringan fotovoltaik di atap gedung berkapasitas 1 kW yang dipasang pada sudut kemiringan optimal di Beijing adalah 1.5-2 tahun, yang jauh lebih rendah daripada masa pakai sistem fotovoltaik. Artinya, listrik yang dihasilkan oleh sistem fotovoltaik dalam 1.5-2 tahun pertama digunakan untuk mengimbangi energi yang dikonsumsi dalam produksi dan proses lainnya, dan energi yang dipancarkan setelah 1.5-2 tahun adalah keluaran murni, jadi sel fotovoltaik harus dievaluasi dari perspektif konsumsi energi seluruh siklus hidup.

8. Apa pendapat Anda tentang berita bahwa "produksi modul sel fotovoltaik akan menghasilkan banyak polusi?"

Produksi modul sel fotovoltaik meliputi polisilikon, ingot silikon, sel fotovoltaik, dan modul fotovoltaik. Laporan polusi terkait terutama mengacu pada bahan mentah modul fotovoltaik, produk sampingan yang dihasilkan dalam produksi polisilikon dengan kemurnian tinggi, dan produksi polisilikon dengan kemurnian tinggi. Terutama menggunakan metode Siemens yang ditingkatkan, yang mengubah silikon tingkat metalurgi menjadi silikon triklorohelium, dan kemudian mereduksinya menjadi polisilikon tingkat surya dengan menambahkan hidrogen. Selain itu, silikon klorida akan terbentuk sebagai produk sampingan, dan silikon tetraklorida akan terurai menjadi asam silikat jika bertemu dengan udara lembab. Hidrogen klorida, jika tidak ditangani dengan benar akan menyebabkan masalah polusi, namun metode Siemens yang ditingkatkan yang diadopsi oleh perusahaan produksi polisilikon Tiongkok dapat mencapai produksi loop tertutup, dan produk sampingan silikon tetraklorida serta gas buang dapat didaur ulang untuk mencapai produksi bersih. Pada bulan Desember 2010, negara mengeluarkan "Kondisi Akses Industri Polisilikon", yang menetapkan bahwa tingkat pemulihan dan pemanfaatan silikon tetraklorida dan klorin dalam gas buang reduksi tidak boleh lebih rendah dari 98,5 persen dan 99 persen, sehingga produksi Siemens yang matang dapat ditingkatkan. teknologi sepenuhnya memenuhi persyaratan perlindungan lingkungan. Tidak akan ada masalah pencemaran lingkungan.

9. Berapa banyak sinar matahari yang tersedia? Bisakah energi ini menjadi sumber energi dominan di masa depan?

Radiasi matahari yang diterima permukaan bumi dapat memenuhi 10,000 kali lipat kebutuhan energi global. Radiasi tahunan rata-rata yang diterima per meter persegi permukaan bumi bervariasi dari 1000-2000KWH bergantung pada wilayah. Menurut data dari Badan Energi Internasional, di 4 persen gurun di dunia Pemasangan sistem fotovoltaik surya di dunia sudah cukup untuk memenuhi permintaan energi global. Fotovoltaik surya memiliki ruang yang luas untuk dikembangkan, dan potensinya sangat besar.

Menurut statistik awal, potensi pasar pembangkit listrik fotovoltaik di negara saya lebih dari 3 triliun kilowatt hanya dengan menggunakan bangunan yang ada. Dengan kemajuan teknologi dan penerapan skala besar, biaya pembangkitan listrik akan semakin berkurang, dan metode penyediaan energi akan menjadi lebih kompetitif, secara bertahap berubah dari energi tambahan menjadi energi alternatif, dan diharapkan menjadi energi dominan di dunia. masa depan.