Bezpłatna biblioteka techniczna ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Elementy fotowoltaiczne. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Alternatywne źródła energii Urządzenia do bezpośredniej konwersji światła lub energii słonecznej na energię elektryczną nazywane są fotokomórkami (w języku angielskim Photovoltaics, od greckich fotografii - światło i nazwa jednostki siły elektromotorycznej - wolt). Konwersja światła słonecznego na energię elektryczną odbywa się w ogniwach słonecznych wykonanych z materiału półprzewodnikowego, takiego jak krzem, które pod wpływem światła słonecznego wytwarzają prąd elektryczny. Łącząc ogniwa fotowoltaiczne w moduły, a te z kolei między sobą, można budować duże stacje fotowoltaiczne. Największą jak dotąd taką stacją jest 5-megawatowa instalacja Carris Plain w amerykańskim stanie Kalifornia. Sprawność instalacji fotowoltaicznych wynosi obecnie około 10%, jednak pojedyncze ogniwa fotowoltaiczne mogą osiągnąć sprawność na poziomie 20% lub więcej. Historia Historia ogniw fotowoltaicznych sięga 1839 roku, kiedy to francuski fizyk Edmond Becquerel odkrył efekt fotowoltaiczny. Potem nastąpiły dalsze odkrycia:
Rynek fotowoltaiczny Obecny stan rynku ogniw fotowoltaicznych charakteryzuje się dość stabilnym wzrostem, około 20% rocznie, ale wielkość produkcji fotokomórek pozostaje dość niska. Światowa produkcja modułów w 1998 r. wynosiła około 125 MW, podczas gdy cena spadła z 50 USD/W w 1 r. do 1976 USD/W w 5 r. Jednak kilowatogodzina energii elektrycznej wytwarzanej przez system fotowoltaiczny jest nadal 1-1999 razy droższa niż tradycyjna energia elektryczna ( w zależności od konkretnej lokalizacji i rodzaju systemu). Tym samym rynek ogniw fotowoltaicznych nadal zajmuje niewielką niszę w światowej gospodarce. Nadal jednak stale rośnie w tych segmentach rynku, w których ogniwa słoneczne są konkurencyjne, na przykład w autonomicznych systemach oddalonych od sieci energetycznej. W wielu regionach świata postęp jest namacalny. Japoński rząd inwestuje 250 mln dolarów rocznie w zwiększenie mocy produkcyjnych z 40 MW (1997) do 190 MW (2000). Kraje europejskie realizują własne programy, kierując się potrzebą niezależności energetycznej i względami środowiskowymi. Programy te, w połączeniu z kwestiami środowiskowymi, takimi jak zmiany klimatu, mają potencjał, aby znacznie przyspieszyć rozwój tej branży. Shell Solar zbudował największą w Niemczech fabrykę ogniw fotowoltaicznych o rocznej mocy 10 MW, która ma zostać zwiększona do 25 MW. Koszt budowy zakładu to 50 milionów marek niemieckich. Zalety Wysoka niezawodność Ogniwa fotowoltaiczne zostały zaprojektowane do użytku w kosmosie, gdzie naprawa jest albo zbyt droga, albo niemożliwa. Do tej pory ogniwa fotowoltaiczne są źródłem zasilania prawie wszystkich satelitów na orbicie okołoziemskiej, ponieważ działają bezawaryjnie i prawie nie wymagają konserwacji. Niskie koszty eksploatacji Ogniwa słoneczne działają na darmowym paliwie - energii słonecznej. Bez ruchomych części wymagają niewielkiej konserwacji. Ekonomiczne systemy fotowoltaiczne są idealnym źródłem energii elektrycznej dla stacji komunikacyjnych w górach, boi nawigacyjnych na morzu oraz innych odbiorców zlokalizowanych z dala od linii energetycznych. przyjazne dla środowiska Ponieważ systemy fotowoltaiczne nie spalają paliwa i nie mają ruchomych części, są ciche i czyste. Ta funkcja jest niezwykle przydatna tam, gdzie generatory diesla i lampy naftowe są jedyną alternatywą dla uzyskania światła i mocy. Modułowość System fotowoltaiczny można sprowadzić na dowolny wymiar. Właściciel takiego systemu może go zwiększyć lub zmniejszyć, jeśli zmieni się jego zapotrzebowanie na energię elektryczną. Wraz ze wzrostem zużycia energii i możliwości finansowych, właściciel domu może co kilka lat dokładać moduły. Rolnicy mogą dostarczać zwierzętom wodę pitną za pomocą mobilnych systemów pomp. Niskie koszty budowy Instalacje fotowoltaiczne są zwykle zlokalizowane blisko konsumenta, co powoduje, że linie energetyczne nie muszą być przeciągane na duże odległości, jak w przypadku podłączania do linii energetycznych. Ponadto nie jest potrzebny transformator obniżający napięcie. Mniej przewodów to niższe koszty i krótszy czas instalacji. Koszt energii elektrycznej wytworzonej przez system fotowoltaiczny Wiele małych systemów fotowoltaicznych, które zasilają kilka żarówek i telewizor, jest znacznie tańszych niż alternatywa polegająca na przedłużeniu linii energetycznej, wymianie i utylizacji jednorazowych baterii lub uruchomieniu generatora diesla. Koszt energii elektrycznej wyprodukowanej w dużych instalacjach mogących zasilić budynek mieszkalny wyrażony jest w koszcie jednej kWh. Zależy to od kosztu początkowego systemu, warunków pożyczki (na spłatę kosztów początkowych), kosztu eksploatacji systemu, przewidywanej żywotności i ogólnej wydajności. Przy typowych stopach procentowych kredytów i średnim czasie życia koszt energii słonecznej w USA w 1998 r. wynosił od 20 do 50 centów za kWh. Obszar systemu fotowoltaicznego Najpopularniejsze moduły (krzem krystaliczny) wytwarzają 100-120 watów na metr kwadratowy (W/m2). Zatem moduł o powierzchni jednego metra kwadratowego wytwarza wystarczającą ilość energii elektrycznej, aby zasilić jedną 100-watową żarówkę. Na skalę przemysłową elektrownia fotowoltaiczna zajmująca kwadratową działkę o boku około 160 km mogłaby zaopatrywać w energię elektryczną całe Stany Zjednoczone. Najlepszym rozwiązaniem jest jednak umieszczenie modułów fotowoltaicznych na dachach budynków lub wkomponowanie ich w ściany elewacyjne. Jest to tańsza opcja, ponieważ oszczędza materiały budowlane. Zobacz inne artykuły Sekcja Alternatywne źródła energii. Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu. Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika: Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
Inne ciekawe wiadomości: ▪ Nowe zastosowanie urządzeń ultradźwiękowych ▪ LG wprowadza na rynek ultrawyraźny 84-calowy telewizor 3D ▪ Programowalny syntezator częstotliwości NBC12430 ▪ Akumulatory paliwowe - pojemność potrojona ▪ Farmy wiatrowe mogłyby działać na Marsie Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika
Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej: ▪ część witryny Uwaga dla ucznia. Wybór artykułu ▪ Silni zawsze obwiniają słabych. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Czym jest operetka? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Agrest odrzucony. Legendy, uprawa, metody aplikacji
Zostaw swój komentarz do tego artykułu: Wszystkie języki tej strony Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn www.diagram.com.ua |