Когнитивный класс - фотоэлектрический

Фундаментальные знания

Что такое фотоэлектрическая энергия? Что такое распределенная фотоэлектрическая энергия?

Фотоэлектрическая энергия - это способ получения электроэнергии путем прямого преобразования солнечного излучения в электричество. Фотоэлектрическая энергия является основным направлением солнечной энергетики сегодня, поэтому то, что люди обычно называют солнечной энергией, - это фотоэлектрическая энергия.

Распределенная выработка электроэнергии относится к строительству фотоэлектрических электростанций вблизи пользовательской площадки, с пользовательской стороной в качестве основного режима работы, избыточная мощность подключена к сети, но имеет характеристики сбалансированной регулировки распределительной системы. Распределенная выработка электроэнергии соответствует принципам адаптации к местным условиям, чистоты и эффективности, децентрализованной компоновки и непосредственного использования, в полной мере используя местные солнечные ресурсы для замены и снижения потребления ископаемой энергии.

Знаете ли вы историю фотоэлектрической энергетики?

В 1839 году 19 - летний Беккерель провел физический эксперимент во Франции и обнаружил, что ток двух металлических электродов в проводящей жидкости увеличивается при облучении светом, что приводит к « фотоэлектрическому эффекту». В 1930 году Ланге впервые предложил использовать « фотоэлектрический эффект» для производства солнечных элементов, которые преобразуют солнечную энергию в электричество.

В 1932 году Audubot и Stora создали первые солнечные батареи на основе сульфида кадмия.

В 1941 году Оду обнаружил фотоэлектрический эффект кремния.

В мае 1954 года Чапин, Фуллер и Пирсон из Bell Laboratories разработали солнечный элемент на основе монокристаллического кремния с 6 - процентной эффективностью, который стал первым практическим солнечным элементом в мире. В том же году Уик впервые обнаружил, что мышьяк никеля имеет фотоэлектрический эффект и осаждает сульфид никеля на стекле, чтобы сделать солнечные батареи. Это привело к появлению и развитию практических фотоэлектрических технологий для преобразования солнечного света в электричество.

Как фотоэлектрические батареи вырабатывают электроэнергию?

Фотоэлектрические элементы представляют собой полупроводниковые устройства с фотоэлектрическими и электрическими преобразовательными свойствами, которые преобразуют энергию солнечного излучения непосредственно в постоянный ток. Это самые элементарные элементы фотоэлектрической энергии. Уникальные электрические характеристики фотоэлектрических элементов состоят в том, что некоторые элементы (например, фосфор или бор) смешиваются в кристаллический кремний, что приводит к постоянному дисбалансу молекулярного заряда материала, образуя полупроводниковый материал со специальными электрическими свойствами. Они движутся и накапливаются направленно создавая электрическую энергию при закрытии обоих концов. Это явление называется « фотоэлектрическим эффектом» или просто фотоэлектрическим эффектом.

Каковы компоненты фотоэлектрической системы?

Фотоэлектрическая система состоит из фотоэлектрической решетки (фотоэлектрическая решетка состоит из последовательных и параллельных фотоэлектрических модулей), контроллера, батареи, инвертора DC / AC и других компонентов. Основными компонентами фотоэлектрических систем являются фотоэлектрические компоненты, которые также состоят из последовательных, параллельных и запечатанных фотоэлектрических элементов. Они преобразуют солнечную энергию непосредственно в электричество, а фотоэлектрические компоненты производят электричество постоянного тока, и мы можем использовать инверторы для преобразования его в переменный ток. С другой стороны, электричество, генерируемое фотоэлектрическими системами, может быть создано и использовано немедленно или может быть использовано для хранения энергии и высвобождения энергии для использования по мере необходимости с помощью устройств хранения энергии, таких как батареи.

5 Что такое распределительная сеть?

Какая связь между распределительной сетью и распределенной фотоэлектрической энергией? Распределительная сеть - это сеть, которая получает электроэнергию от распределительной сети или региональной электростанции и постепенно распределяет ее между различными пользователями через распределительную установку или в зависимости от напряжения. Он состоит из воздушных линий, кабелей, башен, распределительных трансформаторов, разъединительных переключателей, конденсаторов реактивной компенсации, измерительных устройств и некоторых вспомогательных средств. Как правило, он спроектирован с замкнутым контуром, работает в контуре, имеет радиальную структуру. Распределенный источник питания интегрирован в распределительную сеть, что приводит к сосуществованию выработки и потребления электроэнергии в распределительной системе. Структура распределительной сети была преобразована из радиоактивной структуры в многоисточниковую структуру, а размер, направление и характеристики распределения тока короткого замыкания изменились.

Почему фотоэлектрическая энергия считается экологически чистым низкоуглеродным источником энергии?

Фотоэлектрическая энергия имеет значительные энергетические, экологические и экономические выгоды и является одним из самых высококачественных зеленых источников энергии. Установка фотоэлектрической системы мощностью 1 кВт в условиях среднего солнечного света в Китае может генерировать 1200 кВт / ч электроэнергии в год, уменьшая использование угля (стандартного угля) примерно на 400 кг и уменьшая выбросы углекислого газа примерно на 1 тонну. Согласно исследованию Всемирного фонда дикой природы (WWF), установка фотоэлектрической системы площадью 1 м2 эквивалентна посадке 100 м2 деревьев и лесов для сокращения выбросов углекислого газа. В настоящее время развитие возобновляемых источников энергии, таких как фотоэлектрическая энергия, является одним из эффективных средств фундаментального решения экологических проблем, таких как дымка и кислотные дожди.

Как относитесь к новостям, в которых сообщается, что « производство фотоэлектрических компонентов потребляет много энергии»?

Фотоэлектрические батареи действительно потребляют определенную энергию в процессе производства, особенно в трех этапах промышленной очистки кремния, производства поликристаллического кремния высокой чистоты и производства монокристаллических кремниевых стержней / поликристаллических кремниевых слитков, которые потребляют больше энергии. Тем не менее, фотоэлектрические батареи могут продолжать вырабатывать электроэнергию в течение 20 лет своего срока службы. Согласно расчетам, при среднем солнечном свете в Китае отдача энергии от фотоэлектрических систем на протяжении всего срока их службы более чем в 15 раз превышает потребление энергии. Период восстановления энергии 1 - киловаттной системы фотоэлектрического подключения крыши, установленной в Пекине с оптимальным наклоном, составляет 1,5 - 2 года, что намного ниже срока службы фотоэлектрической системы. То есть электроэнергия, вырабатываемая фотоэлектрическими системами в первые 1,5 - 2 года, используется для компенсации энергии, потребляемой в их производстве и других процессах, в то время как энергия, вырабатываемая через 1,5 - 2 года, является чистой. Поэтому энергопотребление фотоэлектрических элементов следует оценивать с точки зрения всего жизненного цикла.

8. Как воспринимаются сообщения о том, что производство фотоэлектрических компонентов приводит к значительному загрязнению окружающей среды?

Производство фотоэлектрических компонентов включает в себя несколько звеньев в промышленной цепочке, включая поликристаллический кремний, кремниевые слитки, пакеты фотоэлектрических элементов и фотоэлектрические компоненты. Соответствующие отчеты о загрязнении в основном относятся к сырью фотоэлектрических компонентов и побочным продуктам производства поликристаллического кремния высокой чистоты. Производство высокочистого поликристаллического кремния в основном основано на улучшенном методе Siemens, который преобразует металлургический кремний в трихлоргидрид кремния, а затем восстанавливает его до солнечного поликристаллического кремния путем добавления водорода. Кроме того, он образует побочный продукт хлорид кремния, который при контакте с влажным воздухом распадается на силикат и хлорид водорода. Неправильное обращение может привести к загрязнению. Тем не менее, усовершенствованный метод Siemens, используемый в настоящее время китайскими предприятиями по производству поликристаллического кремния, может обеспечить производство замкнутого цикла и чистое производство путем рекуперации побочных продуктов тетрахлорида кремния и выхлопных газов. В декабре 2010 года государство ввело « Условия доступа к поликристаллической кремниевой промышленности», которые предусматривают, что коэффициент утилизации тетрахлорида кремния и хлора в восстановительных выхлопных газах не должен быть ниже 98,5% и 99%. Таким образом, зрелые и улучшенные технологии производства Siemens полностью соответствуют экологическим требованиям и не вызывают проблем с загрязнением окружающей среды.

Сколько у нас солнечного света?

Может ли он стать основным источником энергии будущего? Солнечная радиация, получаемая поверхностью Земли, может удовлетворить глобальные потребности в энергии в 10 000 раз, а среднегодовое излучение, получаемое на квадратный метр поверхности Земли, варьируется в зависимости от региона и составляет около 1000 - 2000 киловатт - часов. По данным Международного энергетического агентства, солнечных фотоэлектрических систем в 4% пустынь мира достаточно для удовлетворения глобальных энергетических потребностей. Солнечная энергия имеет огромное пространство для развития и огромный потенциал.

Согласно предварительным статистическим данным, рыночный потенциал Китая, использующего только фотоэлектрическую энергию существующих строительных установок, составляет около 3 триллионов киловатт или более. Кроме того, обширный рынок фотоэлектрической энергии Гоби на западе имеет потенциал в несколько миллиардов киловатт или даже больше. С развитием и масштабным применением фотоэлектрических технологий стоимость производства электроэнергии будет еще более снижена, чтобы стать более конкурентоспособной моделью энергоснабжения, постепенно переходя от дополнительных источников энергии к альтернативным источникам энергии и надеясь стать доминирующим источником энергии в будущем.