Raccolta delle conoscenze di base sul fotovoltaico

1. Cos’è la produzione di energia fotovoltaica? Cos’è la generazione distribuita di energia fotovoltaica?

La generazione di energia fotovoltaica si riferisce al metodo di generazione di energia che converte direttamente la radiazione solare in energia elettrica. La produzione di energia fotovoltaica è oggi la corrente principale della produzione di energia solare. Pertanto, ciò che la gente spesso dice della produzione di energia solare è la produzione di energia fotovoltaica.

La generazione di energia distribuita si riferisce agli impianti di generazione di energia fotovoltaica costruiti vicino al sito dell'utente. La modalità operativa è principalmente per l'autoconsumo da parte dell'utente e la potenza in eccesso è collegata alla rete, ma la regolazione dell'equilibrio del sistema di distribuzione dell'energia è caratteristica degli impianti di produzione di energia fotovoltaica.

La generazione di energia distribuita segue il test originale di adattamento delle misure alle condizioni locali, pulito ed efficiente, layout decentralizzato e utilizzo nelle vicinanze, sfruttando appieno le risorse locali di energia solare per sostituire e ridurre il consumo di energia fossile.

2. Conosci l'origine storica della produzione di energia fotovoltaica?

Nel 1839, quando il 19-enne francese Becquerel stava facendo esperimenti fisici, scoprì che la corrente di due elettrodi metallici nel liquido conduttivo si rafforzava quando venivano irradiati con la luce, scoprendo così l'"effetto fotovoltaico". Nel 1930 Lange propose per la prima volta di utilizzare l'effetto fotovoltaico per produrre celle solari, trasformando l'energia solare in elettricità.

Nel 1932 Odubot e Stola realizzarono la prima cella solare al "solfuro di cadmio".

Nel 1941 Audou scoprì l'effetto fotovoltaico sul silicio.

Nel maggio 1954, Chapin, Fuller e Pearson dei Bell Laboratories negli Stati Uniti svilupparono una cella solare in silicio monocristallino con un'efficienza del 6%, che fu la prima cella solare con valore pratico al mondo. Nello stesso anno, Wick scoprì per la prima volta l'arsenico. Il nichel ha un effetto fotovoltaico e una pellicola di solfuro di nichel viene depositata sul vetro per creare una cella solare. È nata e si è sviluppata la pratica tecnologia di generazione di energia fotovoltaica che converte la luce solare in energia elettrica.

3. In che modo le celle fotovoltaiche generano elettricità?

Una cella fotovoltaica è un dispositivo semiconduttore con caratteristiche di conversione della luce e dell'elettricità. Converte direttamente l'energia della radiazione solare in corrente continua. È l'unità più basilare per la generazione di energia fotovoltaica. Le caratteristiche elettriche uniche delle celle fotovoltaiche si ottengono drogando alcuni elementi (come fosforo o boro, ecc.), provocando così uno squilibrio permanente nella carica molecolare del materiale, formando un materiale semiconduttore con proprietà elettriche speciali, le cariche libere possono essere generate in semiconduttori con proprietà elettriche speciali alla luce del sole, queste cariche libere si muovono e si accumulano, in modo che l'energia elettrica venga generata quando le sue due estremità sono chiuse. Questo fenomeno è chiamato "effetto fotovoltaico" o, in breve, effetto fotovoltaico.

4. Da quali componenti è composto il sistema di produzione di energia fotovoltaica?

Un sistema di generazione di energia fotovoltaica è costituito da un pannello fotovoltaico quadrato (un pannello fotovoltaico quadrato è composto da moduli fotovoltaici collegati in serie e parallelo), un controller, un pacco batteria, un inverter CC/CA e altre parti. Il componente principale di un sistema di generazione di energia fotovoltaica è un modulo fotovoltaico e un modulo fotovoltaico. È costituito da celle fotovoltaiche collegate in serie, in parallelo e confezionate. Converte l'energia luminosa del sole direttamente in energia elettrica. L'energia elettrica generata dai moduli fotovoltaici è una corrente continua. Possiamo usarlo o utilizzare un inverter per convertirlo in corrente alternata per l'uso. Dal punto di vista prospettico, l’energia elettrica generata dall’impianto fotovoltaico può essere utilizzata immediatamente oppure può essere immagazzinata in dispositivi di accumulo come le batterie e rilasciata per l’uso in qualsiasi momento secondo necessità.

5. Cos'è una rete di distribuzione? Qual è il rapporto tra la rete di distribuzione e la generazione distribuita di energia fotovoltaica?

La rete di distribuzione è una rete elettrica che riceve energia elettrica dalla rete di trasmissione o dalle centrali elettriche regionali e la distribuisce localmente attraverso impianti di distribuzione elettrica o a diversi utenti passo dopo passo a seconda della tensione. È composto da linee aeree, cavi, torri, trasformatori di distribuzione, interruttori di isolamento, condensatori di compensazione della potenza reattiva, un dispositivo di misurazione e alcune strutture ausiliarie generalmente adottano un design a circuito chiuso e funzionano in parallelo. La sua struttura è radiale. La struttura cambia da una struttura radiale a una struttura con alimentazione multipla e cambiano l'entità, la direzione del flusso e le caratteristiche di distribuzione della corrente di cortocircuito.

6. Perché l'energia fotovoltaica è un'energia verde e a basse emissioni di carbonio?

La produzione di energia fotovoltaica presenta notevoli vantaggi energetici, di protezione ambientale e economici ed è una delle fonti di energia verde di altissima qualità. L'installazione di un sistema di generazione di energia fotovoltaica da 1 kilowatt in condizioni di sole medie nel mio paese può generare 1200 kilowattora di elettricità in un anno, il che può ridurre l'uso di carbone (carbone standard) Secondo i risultati della ricerca del World Wide Fund for Natura (WWF): In termini di effetto di riduzione dell'anidride carbonica, installare un sistema di generazione di energia fotovoltaica di 1 metro quadrato equivale a piantare 100 metri quadrati di alberi. Attualmente si stanno sviluppando energie rinnovabili come la generazione di energia fotovoltaica. L’energia è uno dei mezzi efficaci per risolvere radicalmente problemi ambientali come lo smog e le piogge acide.

7. Cosa ne pensi della notizia secondo cui "una grande quantità di energia viene consumata nella produzione di moduli di celle fotovoltaiche"?

Le celle fotovoltaiche consumano una certa quantità di energia nel loro processo di produzione, in particolare nei tre anelli della purificazione industriale del silicio, della produzione di polisilicio ad alta purezza, della barra di silicio monocristallino e della produzione di lingotti di silicio policristallino. L'energia può essere generata continuamente all'interno. Si stima che, con condizioni di soleggiamento medie nel mio paese, il rendimento energetico del sistema di generazione di energia fotovoltaica nell'intero ciclo di vita superi il consumo energetico di oltre 15 volte. Il periodo di recupero energetico di un sistema fotovoltaico connesso alla rete su tetto da 1 kW installato con un angolo di inclinazione ottimale a Pechino è di 1,5-2 anni, che è molto inferiore alla durata di servizio del sistema fotovoltaico. Vale a dire, l'elettricità generata dal sistema fotovoltaico nei primi 1.5-2 anni viene utilizzata per compensare l'energia consumata nella sua produzione e in altri processi, e l'energia emessa dopo 1.5-2 anni è puro output, quindi le celle fotovoltaiche dovrebbero essere valutate dal punto di vista del consumo energetico dell'intero ciclo di vita.

8. Cosa ne pensi della notizia secondo cui "la produzione di moduli di celle fotovoltaiche produrrà molto inquinamento?"

La produzione di moduli di celle fotovoltaiche comprende polisilicio, lingotti di silicio, celle fotovoltaiche e moduli fotovoltaici. Le segnalazioni di inquinamento correlato si riferiscono principalmente alle materie prime dei moduli fotovoltaici, ai sottoprodotti della produzione di polisilicio ad alta purezza e alla produzione di polisilicio ad alta purezza. Utilizzare principalmente il metodo Siemens migliorato, che converte il silicio di grado metallurgico in silicio tricloroelio, quindi lo riduce in polisilicio di grado solare aggiungendo idrogeno. Inoltre, come sottoprodotto si formerà cloruro di silicio e il tetracloruro di silicio si decomporrà in acido silicico quando incontra l'aria umida. Il cloruro di idrogeno, se non gestito correttamente, causerà problemi di inquinamento, ma il metodo Siemens migliorato adottato dalle imprese cinesi di produzione di polisilicio può ottenere una produzione a circuito chiuso e il sottoprodotto tetracloruro di silicio e il gas di coda possono essere riciclati per ottenere una produzione pulita. Nel dicembre 2010, lo Stato ha emesso le "Condizioni di accesso all'industria del polisilicio", che stabilivano che i tassi di recupero e utilizzo del tetracloruro di silicio e del cloro nel gas di coda di riduzione non dovessero essere inferiori al 98,5% e al 99%, in modo che la produzione Siemens matura e migliorata la tecnologia soddisfa pienamente i requisiti di protezione ambientale. Non ci saranno problemi di inquinamento ambientale.

9. Quanta luce solare abbiamo a disposizione? Può diventare la fonte energetica dominante in futuro?

La radiazione solare ricevuta dalla superficie terrestre può soddisfare 10,000 volte la domanda energetica globale. La radiazione media annua ricevuta per metro quadrato di superficie terrestre varia da 1000-2000KWH a seconda della regione. Secondo i dati dell'Agenzia internazionale per l'energia, nel 4% dei deserti del mondo l'installazione di sistemi solari fotovoltaici nel mondo è sufficiente per soddisfare la domanda energetica globale. Il solare fotovoltaico gode di un ampio spazio di sviluppo e il suo potenziale è enorme.

Secondo le statistiche preliminari, il potenziale di mercato della produzione di energia fotovoltaica nel mio paese ammonta a più di 3 trilioni di kilowatt solo utilizzando gli edifici esistenti. Con il progresso tecnologico e l’applicazione su larga scala, il costo della produzione di energia sarà ulteriormente ridotto e diventerà un metodo di fornitura energetica più competitivo, passando gradualmente da energia supplementare a energia alternativa, e si spera che diventi l’energia dominante nel futuro.