Фотоволтаици | масиви от клетки, съдържащи слънчева фотоволтаична материя
Фотоволтаиците (ФВ) са масиви от клетки, съдържащи фотоволтаичен материал, който преобразува слънчевата радиация или енергията от слънцето в електричество с постоянен ток. Поради нарастващото търсене на възобновяеми енергийни източници производството на слънчеви клетки и фотоволтаични масиви напредна значително през последните години, а разходите намаляха.
Слънчевата фотоволтаична енергия се развива с бързи темпове - от малка база до общ световен капацитет от 130 000 MW в края на 2013 г. Повече от 100 държави използват фотоволтаични системи. Инсталациите могат да бъдат монтирани на земята (и понякога интегрирани със земеделието и пасищата) или вградени в покрива или стените на сграда.
Фотоволтаична система "дърво" в Щирия, Австрия
Слънчева електроцентрала "Нелис" във военновъздушната база "Нелис" в САЩ. Тези панели проследяват слънцето в една ос.
Панели
Фотоволтаичните слънчеви панели се предлагат с различни напрежения. Най-често срещаните са 12, 24 и 48 волта. Подобно на батериите, няколко соларни панела могат да бъдат свързани помежду си, за да произвеждат по-високи напрежения, например два 48-волтови панела, свързани помежду си, ще произвеждат 96 волта. Инверторът, батериите и слънчевите панели в една система обикновено са с едно и също напрежение. Предимството на системата с по-високо напрежение е, че се използва по-тънък проводник, който е по-евтин и по-лесен за прокарване през канали. Недостатъкът на инсталацията с по-високо напрежение е, че опасността от токов удар и дъгова вълна става по-голяма, така че инсталации с напрежение над 48 V обикновено се срещат само в слънчеви електроцентрали или търговски сгради.
Фотоволтаичната инсталация обикновено включва масив от слънчеви панели, инвертор, акумулаторни батерии (за използване през нощта), контролер на заряда (устройство, което предпазва батериите от презареждане), два прекъсвача GFCI (един преди инвертора и един след него) и свързващи кабели. Понякога след инвертора има и трансформатор, който може да захранва тежки уреди с напрежение 240 V, като например сушилня за дрехи или фурна. Трансформаторът често е част от инвертора и не може да се види. Всичко след инвертора (или трансформатора, ако има такъв) се настройва като нормална инсталация, захранвана от комунални услуги (прекъсвач, осветление, контакти, ключове и т.н.). Ако няма трансформатор, могат да се използват само 120-волтови устройства. Инсталациите без трансформатор трябва да бъдат обозначени като такива на таблото с прекъсвачи, за да се предупреждават бъдещите електротехници, че не могат да се инсталират 240-волтови уреди. В някои инсталации има осветление на постоянен ток (DC) и евентуално уреди на DC. Предимството на това е, че при постояннотокови товари се избягват загубите в инвертора. Тези инсталации ще имат отделен панел за прекъсвач за постоянен ток, свързан преди инвертора. От съображения за безопасност кабелите за постоянен ток не могат да се прокарват в един и същи канал с кабелите за променлив ток, а контактите за постоянен ток не трябва да приемат щепсел за променлив ток и обратно.
Най-големите фотоволтаични електроцентрали в света (остаряло)
Най-големите фотоволтаични електроцентрали в света (50 MW или по-големи) | |||||
Фотоволтаична електроцентрала | Държава | Координати на обекта | Номинална | Производство ( | Бележки и препратки |
Слънчева ферма Topaz | САЩ | 35°23′ с. ш. 120°4′ з. д. / 35.383° с. ш. 120. з. д. | 500 | инсталирана мощност към юни 2014 г. към крайния капацитет 550 MW | |
Слънчева ферма Desert Sunlight | САЩ | 33°49′33″N 115°24′08″W / 33.82583°N 115. | 500 | Въведени в експлоатация през ноември 2013 г. към краен капацитет 550 MW | |
Соларен парк на язовир Longyangxia | Китай | 36°07′20″ с. ш. 100°55′06″ и. д. / 36.12222° с. ш. 100. и. д. | 320 | Завършено през декември 2013 г. | |
Solar Star I и II | САЩ | 309 | В процес на изграждане, 579MW след завършване | ||
Слънчево ранчо в долината на Калифорния | САЩ | 35°20′ с. ш. 119°55′ з. д. / 35.333° с. ш. 119. з. д. | 292 | 399 | |
Проект за слънчева енергия Agua Caliente | САЩ | 32°57.2′N 113°29.4′W / 32.9533°N 113. | 290 | 626 | завършен април 2014 г. |
Слънчево ранчо в долината Антелопе | САЩ | 34°46′N 118°25′W / 34.767°N 118. | 266 | 230 MWAC . Получила е държавна гаранция за заем | |
Соларен парк Чаранка | Индия | 23°54′ с. ш. 71°12′ и. д. / 23.900° с. ш. 71. и. д. | 224 | Колекция от 17 съвместно разположени електроцентрали, от които най-голямата е 25 MW | |
Проект за слънчева енергия в Мескит | САЩ | 33°20′N 112°55′W / 33.333°N 112. | 207 | 413 | до 700 MW след завършване |
Фотоволтаични електроцентрали
Фотоволтаичен парк Lieberose.
Соларен парк Waldpolenz.
Соларен парк Vepřek.
Президентът Барак Обама в Центъра за слънчева енергия от следващо поколение в ДеСото.
Слънчеви клетки
Соларната клетка или фотоволтаичната клетка е устройство, което превръща светлинната енергия в електричество. Фотоволтаиците са най-известни като метод за производство на електроенергия чрез използване на соларни клетки за преобразуване на енергията от слънцето в поток от електрони. Фотоволтаичният ефект е забелязан за първи път от Александър-Едмон Бекерел през 1839 г. Ерик Сийл (11 юли 2003 г.). "Фотоволтаичен ефект". Архивирано от оригинала на 12 октомври 2010 г. Извлечено на 24 май 2012 г. Практически всички фотоволтаични устройства са някакъв вид фотодиоди.
Слънчевите клетки могат да се използват за захранване на инструменти или за зареждане на акумулаторна батерия. Първото реално приложение на фотоволтаиците е било за захранване на орбитални спътници и други космически кораби, но днес повечето фотоволтаични модули се използват за създаване на електроенергия, свързана с мрежата. В този случай е необходим инструмент, наречен инвертор, който да преобразува постоянния ток в променлив. Клетките се нуждаят от защита от околната среда и обикновено се опаковат плътно зад стъклен лист. Когато се изисква повече енергия, отколкото може да отделя една клетка, клетките се свързват електрически заедно, за да образуват фотоволтаични модули или слънчеви панели. Един модул е достатъчен за захранване на телефон за спешни случаи, но за къща или електроцентрала модулите трябва да бъдат подредени в множество като масиви.
Въпроси и отговори
В: Какво представлява фотоволтаиката?
О: Фотоволтаиците (ФВ) са масиви от клетки, съдържащи фотоволтаичен материал, който преобразува слънчевата радиация или енергията от слънцето в електричество с постоянен ток.
В: Как се е развило производството на слънчеви клетки и фотоволтаични масиви през последните години?
О: Поради нарастващото търсене на възобновяеми енергийни източници, производството на слънчеви клетки и фотоволтаични масиви напредна значително през последните години, а разходите намаляха.
В: Какъв е глобалният капацитет на фотоволтаиците в края на 2013 г.?
О: В края на 2013 г. общият световен капацитет на фотоволтаиците е 130 000 MW.
Въпрос: В колко държави се използват фотоволтаици?
О: Повече от 100 държави използват фотоволтаични системи.
В: Къде могат да се правят инсталации за фотоволтаици?
О: Инсталациите могат да бъдат монтирани на земята (и понякога интегрирани със земеделието и пасищата) или вградени в покрива или стените на сграда.
В: Какъв вид електроенергия произвеждат фотоволтаиците?
О: Фотоволтаиците произвеждат електричество с постоянен ток.