¿Tiene algún artículo sobre energía fotovoltaica? ¿Sigue ahí? El sistema de generación de energía solar fotovoltaica convierte continuamente la radiación solar recibida en energía eléctrica a través de sus células solares incorporadas (también llamadas células fotovoltaicas). Este tipo de sistema se denomina sistema de generación de energía de células solares, que también puede denominarse sistema de generación de energía solar fotovoltaica. Los científicos de Bell Labs, Chapin DM, Fuller CS y Pearson GL, desarrollaron con éxito la primera célula solar práctica de unión pn de silicio monocristalino del mundo en 1954, marcando una nueva etapa histórica en la investigación de aplicaciones solares fotovoltaicas. Posteriormente, la generación de energía fotovoltaica se ha aplicado en muchos campos. Los proyectos clave recientes en la investigación, el desarrollo y la aplicación del mercado de generación de energía fotovoltaica de mi país incluyen: grandes centrales fotovoltaicas terrestres, fuentes de alimentación fotovoltaica domésticas, fuentes de alimentación fotovoltaica de estaciones de retransmisión de comunicación por microondas, fuentes de alimentación fotovoltaica de estaciones de comunicación por cable óptico, petróleo y gas. Fuentes de alimentación fotovoltaica con protección catódica de tuberías, fuentes de alimentación fotovoltaica para comunicación y señalización ferroviaria, fuentes de alimentación fotovoltaica para luces de navegación, fuentes de alimentación fotovoltaica para municipios y aldeas, fuentes de alimentación fotovoltaica para puestos fronterizos, fuentes de alimentación fotovoltaica para estaciones meteorológicas, estaciones receptoras de televisión por satélite y energía fotovoltaica con plato giratorio diferencial de TV suministro, instalaciones de carreteras y suministro de energía fotovoltaica desplazable en carreteras. En primer lugar, la necesidad de aplicar la generación de energía solar fotovoltaica en sistemas de suministro de energía residencial. Las instalaciones de suministro de energía en muchas zonas rurales remotas o montañosas de China están extremadamente incompletas y básicamente carecen de electricidad. La vida cotidiana y la producción social de las personas a menudo no pueden desarrollarse sin problemas debido a la falta de electricidad. Sin embargo, si estas áreas remotas tienen suficientes condiciones de luz solar, podemos utilizar sistemas de suministro de energía solar fotovoltaica más avanzados y el equipo correspondiente para resolver los problemas de consumo y distribución de energía en la vida diaria. Aunque las instalaciones de suministro de energía y los niveles de suministro de energía en algunas áreas urbanas relativamente grandes se han mejorado hasta cierto punto, en algunas áreas residenciales antiguas, debido a problemas de planificación y diseño, la capacidad del interruptor de carga es generalmente pequeña, lo que resulta en el sistema de energía residencial. en aquellas áreas que a menudo funcionan debido a sobrecargas. Un disparo quemará interruptores, cables, etc., lo que representa un peligro para la seguridad. Además, algunas casas se utilizan con una densidad muy alta y dejan muy poco espacio para las instalaciones de suministro de energía. Es muy difícil reorganizar las líneas de suministro y distribución de energía en la casa, y mucho menos agregar más líneas de suministro de energía. Por lo tanto, la aplicación de un sistema de suministro de energía solar fotovoltaica es la forma más ideal de resolver este tipo de problema de electricidad residencial. 2. Características de los sistemas de generación de energía solar fotovoltaica Según el tipo de aplicación, los sistemas de generación de energía solar fotovoltaica se pueden dividir en dos tipos: sistemas de generación de energía fotovoltaica independientes y sistemas de generación de energía fotovoltaica moribundos. Sus principales características son las siguientes. (1) Puede garantizar eficazmente la estabilidad del voltaje de la red. El sistema de generación de energía solar fotovoltaica puede mejorar efectivamente el factor de potencia de la red eléctrica al alcanzar el pico de la red eléctrica, asegurando la estabilidad del voltaje al final de la red eléctrica, evitando así la aparición de desorden en la red eléctrica. (2) El costo de inversión del paquete de baterías se puede reducir considerablemente. Los sistemas de generación de energía solar fotovoltaica pueden integrar eficientemente la energía generada en la red, y los dispositivos utilizados para almacenar energía eléctrica en la red pueden reducir el costo de inversión de los paquetes de baterías. (3) La asignación de recursos se puede optimizar al máximo. Las células fotovoltaicas del sistema de generación de energía solar fotovoltaica se pueden integrar perfectamente con el diseño arquitectónico. Por lo general, el voltaje nominal de cada panel solar se establece en 1 V ~ 3 V. Después de la conexión en serie o en paralelo, el voltaje se puede ajustar a 30 V ~ 50 V CC y luego se conecta al inversor y al controlador. De esta manera, los paneles de baterías Taineng se pueden utilizar como materiales decorativos en el diseño arquitectónico y también pueden desempeñar su papel en la generación de energía, de modo que los recursos se puedan combinar y asignar de manera óptima al máximo, lo que se puede decir que mata dos pájaros de uno. piedra. (4) Puede garantizar la flexibilidad de entrada y salida de la red eléctrica. El sistema de generación de energía solar fotovoltaica puede resolver eficazmente el problema de la carga excesiva de energía en el sistema de suministro de energía residencial, mantener el equilibrio de carga del sistema de suministro de energía y reducir la pérdida de energía en la línea de suministro de energía. (5) El medio ambiente se puede proteger en la mayor medida posible. Los sistemas de generación de energía solar fotovoltaica pueden aprovechar al máximo los recursos solares renovables inagotables para evitar un mayor deterioro de la escasez de recursos; en segundo lugar, la generación de energía solar fotovoltaica en sí no requiere ningún combustible, no produce contaminantes como el dióxido de carbono y no contamina el aire. . Finalmente, la generación de energía solar fotovoltaica utiliza tecnología de control automático, no requiere piezas giratorias mecánicas, no produce ruido y no causa contaminación acústica en el entorno residencial. tres. Introducción al principio de funcionamiento del sistema de generación de energía solar fotovoltaica 1. El principio de funcionamiento de las células solares en la generación de energía solar fotovoltaica El convertidor de energía de la generación de energía solar fotovoltaica es una célula solar, también conocida como célula fotovoltaica. El principio de generación de energía con células solares es el efecto fotovoltaico. Cuando la luz del sol (u otra luz) incide en una célula solar, la célula absorbe la energía luminosa y crea pares electrón-hueco fotogenerados. Bajo la acción del campo eléctrico incorporado en la batería, los electrones fotogenerados y los huecos se separan y se acumulan cargas de diferentes signos en ambos extremos de la batería, lo que genera "voltaje fotovoltaico". Este es el "efecto fotovoltaico".
Si se extraen electrodos a ambos lados del campo eléctrico incorporado y se conectan a la carga, la "corriente fotovoltaica" fluirá fuera de la carga, obteniendo así potencia de salida. De esta manera, la energía luminosa del sol se puede convertir directamente en energía eléctrica utilizable. El principio de funcionamiento de las células solares para convertir la energía luminosa en energía eléctrica se puede resumir de la siguiente manera: primero, después de que las células solares absorben una cierta cantidad de fotones, se generan pares electrón-hueco en el semiconductor, que pueden denominarse "portadores fotogenerados". Sus propiedades eléctricas Por el contrario, los electrones están cargados negativamente y los huecos están cargados positivamente; en segundo lugar, los portadores fotogenerados con propiedades eléctricas opuestas están separados por el campo electrostático generado por la unión pn del semiconductor; en tercer lugar, los electrones portadores fotogenerados y los huecos están separados por el positivo; lado de la célula solar respectivamente. El electrodo negativo recoge y genera corriente en el circuito externo para obtener energía eléctrica. 2. Principales modos de funcionamiento de los sistemas de generación de energía solar fotovoltaica terrestres Los principales modos de funcionamiento de los sistemas de generación de energía solar fotovoltaica terrestres se pueden dividir en dos categorías: funcionamiento fuera de la red y funcionamiento conectado a la red. Un sistema de generación de energía solar que no está conectado a la red pública es un sistema de generación de energía solar fotovoltaica que opera fuera de la red y también puede denominarse sistema de generación de energía solar fotovoltaica independiente. Este sistema de generación de energía se utiliza principalmente en áreas alejadas de otras redes eléctricas públicas, como áreas rurales remotas, áreas montañosas, islas, áreas pastorales, etc. que no están cubiertas por las redes eléctricas públicas. Además, también puede proporcionar energía diaria para estaciones repetidoras de comunicaciones, estaciones de defensa fronteriza, estaciones meteorológicas y otros lugares. Aquellos sistemas de generación de energía interconectados a la red pública son sistemas de generación de energía solar fotovoltaica que funcionan en la red, que también pueden denominarse sistemas de generación de energía fotovoltaica conectados a la red. Este sistema de generación de energía puede convertir continuamente la salida de energía de CC del conjunto de sus propias células solares en energía de CA con el mismo voltaje que la red pública, y puede interconectar el sistema de generación de energía solar con la red pública para transmitir continuamente la energía generada a la red pública. La aplicación de este sistema de generación de energía es el resultado del desarrollo y comercialización a gran escala de sistemas de generación de energía solar fotovoltaica. Tiene amplias perspectivas de mercado y es una de las direcciones importantes para el desarrollo futuro de la industria energética. principal tendencia del desarrollo energético internacional. 3. Ventajas del sistema de generación de energía solar fotovoltaica Las principales ventajas del sistema de generación de energía solar fotovoltaica son: no hay peligro de agotamiento de los recursos, es absolutamente limpio (sin contaminación, excepto las baterías), no está restringido por la distribución geográfica de los recursos y puede generar electricidad cerca del punto de energía la calidad es alta, los usuarios son emocionalmente receptivos, el tiempo de adquisición de energía es corto y el sistema de suministro de energía es confiable. Al mismo tiempo, el sistema de generación de energía también tiene muchas deficiencias: la densidad de distribución de energía solar es pequeña, la cantidad de energía que se puede obtener está estrechamente relacionada con el medio ambiente, la estación, el clima, el día y la noche, el sol y la lluvia y otras condiciones meteorológicas, y el costo es relativamente alto. Las características anteriores de la generación de energía solar determinan las ventajas y limitaciones de los sistemas de generación de energía solar fotovoltaica y de suministro de energía en sus aplicaciones. 4. Aplicación del sistema de generación de energía solar fotovoltaica en el suministro de energía residencial 1. Se puede utilizar en sistemas de suministro de energía para edificios residenciales de gran altura y edificios residenciales de varios pisos. Los rascacielos son un símbolo del desarrollo de la ciencia y la tecnología modernas, y es lógico que se utilicen sistemas de generación y suministro de energía solar. El diseño estructural integrado y la energía solar se complementan en edificios de gran altura. En la mayoría de los edificios de gran altura, el conjunto fotovoltaico del sistema de generación de energía solar se instala en el techo o balcón de la casa. Por lo general, el extremo de salida del controlador inversor se conecta en paralelo con la red pública para suministrar energía al edificio en la misma dirección. Esta es la forma principal de combinar sistemas fotovoltaicos con edificios. Con el desarrollo de la tecnología de generación de energía solar fotovoltaica en los últimos años, los módulos fotovoltaicos se combinan con materiales de construcción para convertirlos en techos, paredes exteriores, ventanas, etc. Mediante el uso de materiales y medios técnicos especiales, se puede utilizar directamente como material de construcción para reducir aún más el costo de generación de energía, realizar su función y también desempeñar un papel en la decoración de la apariencia del edificio. 2. Puede utilizarse en sistemas de suministro de energía para residencias rurales. Los edificios en las zonas rurales de mi país son principalmente bungalows, que son adecuados para instalar sistemas de generación de energía solar fotovoltaica. Durante la instalación se deben tener en cuenta la iluminación, la ventilación, la distancia psicológica de seguridad y las necesidades de protección contra incendios de los residentes. En junio de 2010, se inició la construcción del primer proyecto rural de generación de energía solar fotovoltaica conectado a la red del país en la ciudad de Yongkang, Zhongwei, Ningxia, como se muestra en la Figura 1. Este proyecto adopta un método de instalación que combina módulos solares con edificios. 5. Perspectivas de aplicación de la generación de energía solar fotovoltaica en sistemas de suministro de energía residencial En la actualidad, el mercado mundial de generación de energía solar fotovoltaica se ha desarrollado. En los últimos 10 años, el volumen de producción de módulos de células solares en sistemas de generación de energía solar fotovoltaica ha aumentado una media del 33% anual. La generación de energía solar fotovoltaica se ha convertido en una de las industrias de alta tecnología de más rápido crecimiento en el mundo. Países de todo el mundo han formulado planes de desarrollo de generación de energía solar fotovoltaica a corto plazo y se esfuerzan por integrar la tecnología de generación de energía solar fotovoltaica con los sistemas de suministro de energía residencial.