Закрити

  Авторизація

Логін
Пароль
Запам'ятати на 2 тижні?

Забули пароль?
Якщо ви незареєстровані, пройдіть реєстрацію
Останні новини
Останні новини
На Буковині зведуть найбільшу некомерційну СЕС
18.01.2017р.

У буковинському селі Рукшин спорудять найбільшу...

Район віддав під сонячні електростанції 30 га
18.01.2017р.

У Барському районі на Вінничині встановили три...

Прощайте газ і нафта! Відновлювана енергія стала найдешевшою у 30 країнах
17.01.2017р.

Згідно зі звітом Всесвітнього економічного форуму...

«ЛЕО» планує відмикати бюджетні установи через борги
17.01.2017р.

ТОВ «Луганське енергетичне об'єднання» з 23 січня 2017...

Споживачі нарешті отримують компенсацію за неякісні послуги
17.01.2017р.

З 12 січня споживачі мають можливість отримувати...

Опитування
Опитування

Вам подобається оновлений портал?

1836
17.05.2008р. |
Європейські перспективи фотовольтаїки
 Сьогодні відомо багато прикладів успішного використання альтернативних екологічно чистих джерел енергії для виробництва тепла, електрики тощо. Це й вітроенергетика, сонячні теплові колектори, сонячні батареї... І хоча в світі виробництво сонячних батарей досить жваво розвивається, але наразі ці обсяги не настільки значні, аби скласти гідну конкуренцію традиційним способам генерування енергії.

Тим часом, нині існує ряд тенденцій щодо розвитку енергетичної галузі, з-посеред яких дві чи не найголовніші – зменшення негативного впливу на довкілля і децентралізація енергозабезпечення. Є думка, що на часі розвиток джерел електричної енергії, які перетворюють безпосередньо енергію сонячного випромінювання в електричний струм. Натомість основний контраргумент противників – відносно висока ціна цієї енергії. Та взявши до уваги динаміку цін на електроенергію, що виробляється в результаті спалювання палива електростанціями, плюс не калькульований потенціал загрози довкіллю і людям від такого виробництва та порівнявши їх з динамікою цін на електроенергію, що виробляється сонячними батареями, то результат вийде на користь сонячних батарей.



PV-система 5 МВт під Лейпцигом (джерело – GEOSOL

Ще в 1997 р. було анонсовано проект «Мільйон сонячних дахів» (MSRI) – ініціатива зі встановлення до 2010 р. систем сонячної енергії на одному мільйоні американських споруд. Ініціатива включає два типи сонячної технології, одна з яких – сонячні електричні системи (photovoltaics), що виробляють електрику від сонячних променів. Існують відповідні програми з фотовольтаїки й у Німеччині.

Цьогоріч влітку встановлена потужність PV-систем у Німеччині досягла 1000 МВт, тобто дорівнює потужності традиційної електростанції, і стократ зросте протягом останніх 10 років. Це стало можливим завдяки закону про споживання електроенергії та, особливо, закону про відновлювані енергії (Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien, EEG 2004). Метою закону є надалі підвищувати частку відновлюваних енергій в електропостачанні до 2010 року щонайменше до 12,5% і до 2020 року – до 20%.

Наприкінці п’ятдесятих років минулого століття фотовольтаїку (Fotovoltaik, також Photovoltaik), як напрям електротехніки, що перетворює променеву енергію, переважно сонячну, в електричну, було залучено до електропостачання. Для перетворення сонячного випромінювання в електричний струм використовується т. зв. внутрішній фотоелектричний ефект, який можливий в деяких напівпровідниках. У соляр-комірці (прилад для фотовольтаїки) основною частиною є пластинка з світлочутливого напівпровідника. Додатково для розділення різних заряджених часток напівпровідник обладнують p-n-переходом, як у діоді. На зовнішніх поверхнях пластинки закріплюються електропровідні електроди (вхід/вихід).

Під дією світла кількість заряджених часток з обох боків p-n-переходу зростає, на переході виникає напруга, яка в найбільш поширених комірках з кристалічного кремнію не перевищує 0,5 В. Якщо до електродів приєднати електричне навантаження, то в ньому виникне постійний струм.

Як світлочутливий напівпровідник для соляр-комірок, крім кристалічного кремнію, можуть використовуватись й інші матеріали, зокрема, аморфний кремній, галій-арсенід, кадмій-телур, або сполуки мідь-індій-галій-сірка-селен. З цих матеріалів можна виготовити більш технологічні і дешевші т. зв. тонкошарові соляр-комірки. Задля досягнення більш прийнятних для застосування величин напруги та струму, соляр-комірки з’єднують в соляр- або фотовольтаїк-модулі (Solarmodul, Photovoltaikmodul). Соляр-комірка може видати потужність до 160 Вт/кв. м. На нині коефіцієнт корисної дії наявних на ринку комірок сягає 0,2, а лабораторних зразків – навіть 0,35. У процесі старіння деградація ККД становить близько 10% за 25 років. Ціна соляр-комірки становить до 200 євро за комірку з поверхнею 21,6 кв. см.



Соляр-система над автобаном у приладі для реєстрації заторів.

Технічні дані соляр-модулів залежать від кількості та схеми з’єднань соляр-комірок у модулі і даються для стандартизованих умов тестування (потужність опромінювання 1000 Вт/кв. м на поверхні модуля, постійна температура соляр-комірки 25ºС, глобальний спектр опромінювання АМ = 1,5, що відповідає кутові падіння променів 48,2º). Ці умови відповідають середньоєвропейським даним влітку, починаючи від північної Італії до центральної частини Швеції. Взимку для цих широт АМ коливається від 4 до 6.

Основні електричні параметри двох із поширених типів промислових соляр-модулів:

Tип модуля     ATF43 з тонкошаровимисоляр-комірками Conenergy C 175M,з соляр-комірками із полікристалічного кремнію
Напруга неробочого режиму Uoc, В 81,0

44,4

Струм короткого замикання ISC, А 1,07 5,40
Напруга в оптимальному робочому
пункті (номінальна напруга) UMPP, В 
53,0 35,4
Струм в оптимальному робочому
пункті (номінальний струм) IMPP, А
0,81  4,95
Потужність в оптимальному робочому
пункті (номінальна потужність) РMPP, Вт
43 ± 10%  175 ± 5%
Фактор наповнення FF = РMPP/( UOC* ISC ) 0,50 0,73
Коефіцієнт зміни потужності залежно від температури комірки ТК, %/ºС   -0,18 -0,5

ККД соляр-модулів нижчий, ніж соляр-комірок, бо в модулі між комірками повинні бути проміжки. У найкращих зразках він сягає 0,17.



Будова соляр-комірки.

Соляр-модулі поодинці або з’єднані в групи належать до складу фотовольтаїк-системи (PV-системи) як генератор. Конструктивно соляр-модулі PV-систем розміщуються так, щоб досягти оптимального освітлення впродовж року. Зазвичай в умовах індивідуальної забудови модулі розміщують на південних схилах дахів житлових будинків. У промисловому будівництві їх можна розміщувати на дахах, закріплювати вертикально з одночасним використанням в якості личкувального матеріалу, розміщувати на конструкціях, поверхня під якими може бути теж використана, наприклад, для складів або автомобільних стоянок, також розміщувати на, так би мовити, не господарських ділянках.

Зрозуміло, що енергія опромінювання залежить як від географічної широти, пори року і години дня, так і від щоденних погодних умов. Тому, скажімо, в Німеччині від вже встановлених PV-систем в липні можна одержати в п’ять разів більше електроенергії, ніж у грудні. Такі труднощі при використанні фотовольтаїки і робить доцільним її застосування як складової частини процесу виробництва і використання електроенергії разом із застосуванням інших, традиційних способів перетворення енергії.

Залежно від потужності та призначення, PV-система може бути автономною, гібридною або приєднаною до мережі електропостачання, відтак, крім соляр-генератора, її можна комплектувати іншим обладнанням. Останній вид PV-систем, які працюють паралельно з мережею електропостачання, є одними з найпростіших для промислового використання та стають щодалі популярнішими. Розглянемо його склад і дію.

Світлова енергія підводиться до поверхні соляр-модулів безпосередньо або за допомогою системи лінз, дзеркал чи механічних пристроїв, які спрямовують чи концентрують випромінювання на цю поверхню, за можливості, під максимальним кутом. У соляр-комірках модулів (в генераторі) енергія світла перетворюється безпосередньо в електричну у вигляді постійного струму та постійної напруги. Постійні струм та напруга від соляр-модулів (генератора) за допомогою кабелю передаються до інвертора, приєднаного до мережі електропостачання.

В ньому постійні струм та напруга перетворюються в змінні струм та напругу, які через мережу передаються до приєднаних до неї споживачів. До інвертора приєднано регулятор для регулювання виробленої PV-системою електроенергії залежно від освітлення та навантаження. Як у колі постійного струму між генератором та інвертором, так і в колі змінного струму між інвертором та електромережею встановлюються роз’єднувачі та вимикачі. Кожна система має також пристрої для керування, захисту від пошкоджень та окремий електролічильник для обліку виробленої електроенергії.



PV-система 2,4 кВт у Каселі (джерело – SunTechnics).

Відповідно до вищезгаданого закону, в Німеччині власники мереж електропостачання зобов’язані першочергово приєднувати до електромережі PV-системи і до 2024 року платити власникам PV-систем за вироблену і передану в мережу електроенергію за цінами, які майже вдвічі перевищують ціну електроенергії, що відпускається споживачам електромережі. Також на підставі цього закону впроваджені додаткові програми, які забезпечують вигідне кредитування і дотації при спорудженні PV-систем та їх комбінацій із опаленням з використанням теплових помп, остаточної теплоти при опаленні та вентиляції, соляр-термічних систем тощо.

Подібні програми в галузі ненуклеарних енергій впроваджені також на рівні Європейського Союзу, що обіцяє добрі перспективи для розвитку фотовольтаїки.

До речі, за деякими оцінками, в Україні зосереджено 10 відсотків світових потужностей з виробництва напівпровідникових матеріалів, відсоток завантаження яких на нині незначний. Це такі підприємства, як: Донецький хіміко-металургійний завод; Запорізький титано-магнієвий комбінат; Світловодський завод чистих металів. Проте, багато тонн кремнію щомісяця експортується, що не може не позначитися на рівні цін на цей матеріал, а як результат – практична відсутність економічної вигоди від експорту сировини, що за своєю природою є енерго- та наукомісткою й дорогою.


За матеріалами Всеукраїнської галузевої газети "Електротема"

Теги та ключові фрази
чисті види енергії фото, кремній в україні динаміка цін, львівелектросервіс, proposition detail 12693, напівпровідникові матеріали для сонячних батарей, company propositions 1248, вартість електроенергії для підприємств 2011, proposition detail 11500, температурний коефіцієнт параметри сонячних модулів, suntechnics в україні


Поділіться цією інформацією в соцмережах, дякуємо за популяризацію порталу:
Також Ви можете:

Додати до закладок Підписатись Версія для друку




Інші статті
17.11.2010р.

Електричні щити 2

Електричний щит - це початок всієї електричної частини будівлі, і не важливо, що це - величезний завод у мегаполісі або скромний будиночок у селі. Скрізь є електричні щити

18.08.2010р.

Пристрій для плавного пуску електродвигуна

Одним із самих головних недоліків асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором є наявність у них великих пускових струмів. І якщо теоретично методи їх зниження були добре розроблені вже досить давно, то ось практично всі ці розробки застосовувалися дуже в рідкісних випадках

Більше статей за тегами
При використанні матеріалів посилання на www.proelectro.info (для інтернет ресурсів з гіперссилкою) обов'язкове.