Une introduction complète à la production d'énergie solaire photovoltaïque
Qu'est-ce que la production d'électricité solaire photovoltaïque ?
La production d'énergie solaire photovoltaïque fait référence à l'utilisation du rayonnement solaire pour produire de l'énergie électrique. La production d'énergie solaire photovoltaïque est le courant principal de la production d'énergie solaire d'aujourd'hui, c'est pourquoi les gens disent souvent que l'énergie solaire est la production d'énergie photovoltaïque.
Le principe de la production d'électricité photovoltaïque - comment une cellule photovoltaïque produit-elle de l'électricité ?
En 1839, le scientifique français Becquerel a découvert que, sous l'effet de l'irradiation de la lumière solaire, les propriétés électriques particulières du semi-conducteur peuvent produire des charges libres. Ces charges libres sont amenées à se déplacer et à s'accumuler, générant ainsi de l'électricité lorsque leurs extrémités sont fermées. Ce phénomène est connu sous le nom d'"effet photovoltaïque", ou effet PV en abrégé.
A cellule photovoltaïque La cellule photovoltaïque est l'unité de base de la production d'énergie solaire photovoltaïque. Il s'agit d'un dispositif semi-conducteur qui présente les caractéristiques de la conversion de la lumière et de l'électricité. L'effet photovoltaïque se produit en présence de lumière, et l'accumulation d'une charge hétérogène aux deux extrémités de la cellule convertit l'énergie lumineuse en courant continu.
Les caractéristiques électriques uniques des cellules photovoltaïques sont obtenues en dopant certains éléments (par exemple, le phosphore ou le bore, etc.) dans le silicium cristallin, tels que cellules photovoltaïques au silicium cristallinqui crée un déséquilibre permanent dans la charge moléculaire du matériau, formant ainsi un matériau semi-conducteur aux propriétés électriques particulières.
Principaux composants d'un système photovoltaïque
Un système complet de production d'énergie solaire photovoltaïque se compose généralement des éléments suivants modules photovoltaïquesLe système de gestion de l'information est composé d'une série d'appareils, d'onduleurs, de boîtiers de convergence et d'autres équipements importants.
Module photovoltaïque
En tant qu'élément central d'une centrale photovoltaïque, leur rôle est de convertir la lumière du soleil en électricité. Ces modules sont constitués de plusieurs cellules photovoltaïques, chacune d'entre elles étant une minuscule unité de production d'électricité. Lorsque la lumière du soleil frappe une cellule PV, les photons interagissent avec le matériau de silicium à l'intérieur de la cellule pour générer un courant électrique.
Ces courants sont regroupés et convertis, pour finalement devenir de l'électricité utilisable. Il existe actuellement trois types de modules sur le marché : les modules de silicium monocristallin, les modules de silicium polycristallin et les modules de silicium amorphe.
Onduleur
L'onduleur est l'équipement clé d'un système de production d'énergie solaire photovoltaïque, et il est important de trouver un onduleur fiable. fabricant d'onduleurs. Son rôle est de convertir le courant continu généré par les modules PV en courant alternatif. L'onduleur réalise non seulement la conversion du courant, mais il garantit également que la qualité du courant alternatif de sortie est conforme aux normes grâce au filtrage, à la stabilisation de la tension et à d'autres traitements.
Les onduleurs solaires peuvent être divisés en trois catégories : les onduleurs autonomes, les onduleurs connectés au réseau et les onduleurs de secours.
Boîte Confluence
Dans un système de production d'électricité solaire photovoltaïque, afin de réduire les émissions de gaz à effet de serre, il est nécessaire de mettre en place un système de contrôle de la qualité. système photovoltaïque et d'améliorer la fiabilité du système, il est nécessaire d'utiliser un boîtier de convergence CA entre l'onduleur et l'armoire connectée au réseau.
Les utilisateurs peuvent déterminer le modèle du boîtier de conversion CA en fonction du courant d'entrée conçu pour l'armoire connectée au réseau et du courant de sortie de l'onduleur connecté au réseau. La configuration interne du boîtier de conversion PV AC comprend un disjoncteur d'entrée, un disjoncteur de sortie et un parafoudre AC.
Principales fonctions : faire converger le courant de sortie de plusieurs onduleurs, protéger les onduleurs contre les risques liés aux côtés/charges connectés au réseau CA, servir de point de déconnexion de la sortie de l'onduleur, améliorer la sécurité du système et protéger la sécurité du personnel chargé de l'installation et de la maintenance.
Classification des systèmes de production d'électricité photovoltaïque
- PV autonome
Le photovoltaïque autonome est également appelé photovoltaïque hors réseau. Les centrales photovoltaïques indépendantes comprennent les systèmes d'alimentation électrique des villages dans les zones reculées, les systèmes d'alimentation électrique des ménages, l'alimentation électrique des signaux de communication, la protection cathodique, les lampadaires solaires et d'autres types de systèmes de production d'énergie solaire photovoltaïque avec des batteries qui peuvent fonctionner de manière indépendante.
- PV raccordé au réseau
La production d'énergie photovoltaïque connectée au réseau est le module solaire généré par le courant continu à travers l'onduleur connecté au réseau, converti pour répondre aux exigences du courant alternatif du réseau public directement dans le réseau public d'électricité.
- PV distribué
Le système de production d'électricité photovoltaïque distribuée, également connu sous le nom de production d'électricité décentralisée ou de fourniture d'énergie distribuée, désigne la configuration d'un système d'alimentation électrique photovoltaïque plus petit sur le site de l'utilisateur ou à proximité du site de consommation d'électricité pour répondre aux besoins d'utilisateurs spécifiques, ou pour soutenir l'exploitation économique du réseau de distribution existant.
Comment l'énergie photovoltaïque est-elle introduite dans le réseau ?
Directement dans le réseau
L'énergie générée par les installations photovoltaïques d'une capacité inférieure à 8 kW est convertie en courant alternatif par un onduleur monophasé, puis directement injectée dans le réseau électrique de 220 volts.
Entrer dans le réseau après l'amplification
L'électricité générée par les petites installations photovoltaïques collectives d'une capacité de 8kW~400kW entre dans le réseau 0,4kV après avoir été transformée en courant alternatif par des onduleurs triphasés.
La majeure partie de l'électricité produite par les centrales photovoltaïques de taille moyenne, d'une capacité de 400kW~20MW, entre dans le réseau 10-35kV. L'électricité produite par les grandes centrales photovoltaïques de plus de 20 MW entre généralement dans le réseau de 66 kV et plus.
Dans les trois cas susmentionnés, il est nécessaire d'élever la puissance à la tension correspondante du réseau par le biais du transformateur élévateur, et le courant alternatif après l'élévation sera acheminé vers la sous-station par le biais du réseau, puis complétera le processus "en ligne", qui peut être utilisé par des milliers de ménages.
Pourquoi l'énergie photovoltaïque est-elle une source d'énergie verte et à faible teneur en carbone ?
La production d'énergie solaire photovoltaïque présente des avantages considérables en termes d'énergie, de protection de l'environnement et d'économie, et constitue l'une des énergies vertes de la plus haute qualité. En Chine, dans des conditions d'ensoleillement moyennes, l'installation d'un système de production d'électricité photovoltaïque d'un kilowatt peut générer 1 200 kW par an. Ce système permet de réduire l'utilisation de charbon (charbon standard) d'environ 400 kilogrammes et les émissions de dioxyde de carbone d'environ 1 tonne.
Selon les résultats de la recherche du Fonds mondial pour la nature (WWF), la réduction de l'effet du dioxyde de carbone. L'installation d'un mètre carré de système de production d'énergie photovoltaïque équivaut à la plantation de 100 mètres carrés. Le développement actuel des énergies renouvelables, telles que la production d'énergie solaire photovoltaïque, est l'un des moyens efficaces de résoudre fondamentalement les problèmes de brume, de pluies acides et autres problèmes environnementaux.
Selon des statistiques préliminaires, la surface de la terre peut recevoir des radiations solaires pour répondre à la demande mondiale d'énergie de 10 000 fois, et avec les progrès technologiques et l'application à grande échelle de la production d'énergie solaire photovoltaïque, les coûts de production d'énergie seront encore réduits. Elle deviendra un moyen plus compétitif de fournir de l'énergie et passera progressivement de l'énergie complémentaire à l'énergie alternative pour devenir la future source d'énergie dominante.
Conclusion
En conclusion, le système de production d'électricité solaire photovoltaïque représente non seulement une solution énergétique propre et renouvelable, mais aussi un moyen essentiel de réaliser la diversification énergétique et de réduire les émissions de gaz à effet de serre. Avec les progrès constants de la technologie et la réduction des coûts, la production d'électricité solaire photovoltaïque devient progressivement un élément important du marché mondial de l'énergie.
À l'avenir, avec le développement de la technologie de stockage de l'énergie et des réseaux intelligents, la production d'électricité photovoltaïque jouera un rôle encore plus important dans la transition énergétique, apportant un avenir plus radieux et plus durable à la société humaine.
