Ввиду роста цен на электроэнергию, изменение климата и продолжающееся загрязнение окружающей среды общество все больше внимания уделяет производству электроэнергии из чистых, экологически устойчивых источников энергии, таких как солнце. Использование солнечной энергии в качестве возобновляемой энергии имеет много преимуществ: она нейтральна для климата, бесплатна и доступна в неограниченном количестве.
Солнечная фотоэлектрическая энергетика являются одной из самых известных и наиболее распространенных форм использования. Но недостаточно просто купить солнечную панель и подключить ее к условной розетке.
Подойдем к этому вопросу серьезнее и глубже.
Электроэнергия от солнечных электростанций
Этот метод производства электроэнергии все еще относительно молод и приобрел практическое значение только с целевым производством полупроводников. Солнечные элементы являются фактическими «электростанциями» солнечного модуля, в которых происходит преобразование лучистой энергии солнца в электричество. Предпосылкой для этого являются соединения с полупроводниковыми свойствами, из которых сделаны солнечные элементы.
Обычно солнечная панель состоит из трех слоев кремния:
- верхний слой представляет собой так называемый «n-легированный» кремний, что означает, что он заряжен отрицательно;
- нижний слой является «p-легированным», то есть положительно заряженным;
- в среднем, так называемом пограничном слое создаются электроны, которые движутся, когда свет попадает на эту светочувствительную часть солнечного элемента.
Этот так называемый фотоэлектрический эффект генерирует постоянный ток в солнечных элементах. Однако, солнечная электростанция для предприятия или домашнего хозяйства должна производить переменный ток, вырабатываемая электроэнергия сначала соответствующим образом преобразуется в инверторе.
Поскольку один солнечный элемент генерирует лишь небольшое количество электроэнергии, несколько элементов соединяются вместе в одном солнечном модуле. Соединив несколько модулей, можно получить полезный выход электроэнергии достаточный для работы промышленного предприятия или, скажем, гостиницы или кафе.
Идеально скоординированная система
Сердцем фотоэлектрической системы являются солнечные панели, в которых солнечная энергия преобразуется в электричество. Они должны быть сориентированы в соответствии с солнечным светом. Это делается с помощью подструктуры. Кроме того, система крепления также играет важную роль в выравнивании модулей.
Для достижения максимальной отдачи при выработке электроэнергии в Восточной Европе и, в частности, в Украине модули в идеале должны быть ориентированы на юг. Как объяснили в компании Solar Garden, в некоторых случаях из-за структурных условий или окружающих зданий — например, из-за затенения — ориентация солнечной системы на восток или запад также может оказаться хорошей альтернативой при производстве солнечной энергии.
В последние годы эффективность солнечных модулей значительно повысилась, поэтому фотоэлектрическая система также имеет смысл, если СЭС состоит из двух подсистем и половина солнечных модулей ориентирована на восток, а другая половина — на запад. В конечном счете, солнечные системы с ориентацией восток-запад всегда достигают от 80 до 90 процентов максимальной мощности, которая была бы достигнута с ориентацией строго на юг.