Введение
Солнечный элемент — это полупроводниковое фотоэлектрическое устройство, которое использует фотоэлектрический эффект для преобразования солнечная энергетическая система непосредственно в электричество. В основном это фотоэлектрическое устройство, созданное по принципу полупроводникового PN-перехода, которое может преобразовывать солнечную энергию на своей поверхности в выходную электрическую энергию под воздействием солнечного света, а эффективность преобразования высока, поэтому его называют солнечным элементом.
Как работают солнечные батареи
Солнечная энергия – это разновидность лучистой энергии, при использовании солнечной энергии ее необходимо преобразовать в электрическую энергию, что должно происходить с помощью преобразователей энергии. Существует два способа получения солнечной энергии: один — метод преобразования света-тепла-электричества, а другой — прямое преобразование света-электричества.
① Метод преобразования света-тепла-электричества с использованием солнечного излучения для выработки электроэнергии, обычно солнечный коллектор поглощает тепловую энергию, преобразуемую в пар, а затем приводит в действие турбогенератор для выработки электроэнергии.
② фотоэлектрический метод прямого преобразования с использованием фотоэлектрического эффекта будет напрямую преобразовываться в энергию солнечного излучения в электричество и свет – основным устройством является преобразование солнечных элементов.
Как обстоят дела на рынке солнечных батарей сегодня?
Солнечная батарея — это устройство, которое использует энергию света для преобразования ее в электричество и имеет широкий спектр перспектив применения. В настоящее время солнечные элементы используются в широком спектре бытовых и промышленных применений, в том числе солнечные системы на балконе, коммерческое промышленное хранилище энергии.
Использование солнечных батарей становится все более распространенным, главным образом благодаря следующим факторам:
1. Возобновляемая энергия: солнечная энергия является экологически чистым источником энергии и безвредна для окружающей среды, поскольку не производит парниковых газов и загрязнителей воздуха по сравнению с традиционным ископаемым топливом.
2. Снижение затрат: с развитием технологий и эффектом масштаба себестоимость производства солнечных элементов продолжает снижаться.
3. Политическая поддержка: государство ввело политические меры для поощрения развития возобновляемых источников энергии, такие как политика субсидий и налоговые льготы. Такая политическая поддержка солнечной промышленности обеспечивает благоприятную среду для развития.
Типы солнечных батарей
Свинцово-кислотная батарея
Свинцово-кислотные аккумуляторы на протяжении десятилетий были основой индустрии хранения энергии, известной своей надежностью и экономичностью. Существует два основных типа свинцово-кислотных аккумуляторов: свинцово-кислотные аккумуляторы затопленного типа и герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы.
Залитые свинцово-кислотные аккумуляторы требуют регулярного обслуживания для проверки уровня воды и обеспечения оптимальной производительности. С другой стороны, герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы, в том числе аккумуляторы с абсорбирующим стекломатом (AGM) и гелевые аккумуляторы, представляют собой необслуживаемые варианты, обеспечивающие большую безопасность и универсальность.
Литий-ион-фосфат железа (LiFePO4) и -литий-ион-никель-оксид кобальта (NMC)
-
Универсальная система накопления энергииКонтейнер для аккумуляторной системы хранения энергии | БЕСС
-
Универсальная система накопления энергии
665-вольтовая аккумуляторная система хранения энергии ESS Lifepo4 Аккумуляторные батареи Солнечные батареи
-
Универсальная система накопления энергии
48V 400Ah 20KW LiFePO4 Battery Rack Battery Литиевая батарея для хранения энергии Syetem
-
Универсальная система накопления энергии
Литиевая батарея LiFePO5 5 кВт, 4 кВтч «Все в одном», инверторная батарея Powerwall – KHLiTech ESS
Литий-ионные аккумуляторы приобрели популярность в последние годы благодаря более высокой плотности энергии, более длительному сроку службы и меньшему весу, чем обычные свинцово-кислотные аккумуляторы. Среди литий-ионных вариантов, подходящих для использования в солнечных батареях, литий-железо-фосфатные батареи (LiFePO4) известны своей превосходной термической стабильностью и функциями безопасности. Еще одним заслуживающим внимания вариантом является литиевая батарея на основе никеля, марганца и кобальта (NMC), которая сочетает в себе высокую плотность энергии и мощность и идеально подходит для требовательных солнечных систем.
Жидкостный аккумулятор
Жидкостные аккумуляторы представляют собой инновационный подход к хранению энергии, предлагающий уникальные преимущества, такие как масштабируемость и длительный срок службы. Что отличает ванадиевые окислительно-восстановительные проточные батареи в этой области, так это их способность разделять мощность и энергию, что позволяет гибко настраивать их в соответствии с требованиями конкретной солнечной системы. Проточные жидкостные элементы превосходно подходят для применений, требующих длительного хранения или частых глубоких разрядов, что делает их идеальными для подключенных к сети солнечных установок, рассчитанных на максимальную эффективность.
Как выбрать лучшие солнечные батареи для ваших нужд?
Емкость и напряжение
Выбор правильной солнечной батареи требует учета требований к емкости и напряжению конкретной солнечной системы. Емкость обычно измеряется в киловатт-часах (кВтч) и указывает, сколько энергии может хранить аккумулятор. Емкость аккумулятора должна соответствовать вашим моделям энергопотребления, чтобы обеспечить надежное электропитание.
Также важно оценить требования к напряжению для совместимости солнечных панелей и инверторов. Соответствующие номинальные напряжения обеспечивают эффективную передачу энергии между компонентами и оптимизируют производительность системы.
Срок службы и гарантия
Срок службы — это количество циклов зарядки/разрядки, которые может пройти солнечный элемент, сохраняя при этом уровень производительности с течением времени. Чем дольше срок службы, тем выше долговечность и экономическая эффективность в долгосрочной перспективе. При выборе солнечной батареи важно ознакомиться с инструкциями производителя, чтобы узнать ожидаемый срок службы при типичном использовании.
Также важно учитывать условия гарантии, которые гарантируют, что аккумулятор не выйдет из строя преждевременно или не ухудшится значительно в течение определенного периода. Выбор аккумулятора с расширенной гарантией обеспечивает душевное спокойствие и дополнительную ценность с точки зрения долгосрочной надежности.
Глубина разряда (DoD)
Глубина разряда (DoD) является ключевым фактором при выборе солнечного элемента, поскольку она определяет, сколько накопленной энергии может быть использовано до того, как ее потребуется перезарядить. Чем выше процент глубины разряда, тем больше энергии доступно аккумулятору, но это может повлиять на срок его службы.
Рекомендуется найти баланс между максимизацией доступной емкости и сохранением срока службы батареи, выбрав уровень DoD, соответствующий вашим ежедневным моделям энергопотребления. Понимание и адаптация DoD к вашим конкретным потребностям поможет продлить срок службы вашей батареи.
Правильное размещение и вентиляция
Солнечные элементы следует размещать в хорошо проветриваемом помещении, чтобы предотвратить перегрев, который может снизить их эффективность и срок службы. В идеале солнечные элементы следует устанавливать в прохладном, сухом месте, вдали от прямых солнечных лучей и перепадов температур.
Для отвода тепла, выделяющегося в процессе зарядки и разрядки, необходима достаточная вентиляция. Правильное расположение не только обеспечивает оптимальную производительность, но и сводит к минимуму риск возгорания из-за перегрева.
Регулярный осмотр и очистка
Регулярные проверки вашей системы солнечных батарей необходимы для раннего обнаружения потенциальных проблем и обеспечения бесперебойной работы. Регулярно проверяйте наличие каких-либо признаков физических повреждений, утечек или необычного поведения, например перегрева во время зарядки. Очистка также имеет решающее значение; Убедитесь, что на клеммах аккумулятора нет коррозии или скоплений грязи, которые могут помешать правильному электрическому контакту.
Преимущества солнечных батарей
Экономить деньги
Солнечные панели позволяют значительно сократить счета за электроэнергию. После установки электроэнергия, вырабатываемая солнечными панелями в течение дня, может быть использована непосредственно для удовлетворения потребностей вашего дома или предприятия в электроэнергии, что снижает потребность в покупке электроэнергии из сети. Со временем сумма денег, сэкономленная на счетах за электроэнергию, может покрыть затраты на установку солнечной системы и даже принести финансовую прибыль.
Энергосбережение
Солнечная энергия — это практически бесконечный природный ресурс, и использование солнечных панелей для преобразования солнечной энергии в электричество помогает снизить зависимость от традиционных источников энергии, таких как ископаемое топливо. Это не только снижает нагрузку на ограниченные ресурсы Земли, но и помогает снизить общее потребление энергии.
Переход на зеленый
Электричество, вырабатываемое солнечными панелями, абсолютно чистое и не выделяет парниковых газов или других загрязняющих веществ. Это чрезвычайно важно для смягчения последствий изменения климата, улучшения качества воздуха и защиты окружающей среды. Используя солнечную энергию, частные лица и предприятия могут сократить выбросы углекислого газа и внести свой вклад в более экологичное и устойчивое будущее.
Не подвержен сбоям в сети
При наличии солнечных батарей дом или бизнес могут продолжать работать даже в случае отключения электроэнергии благодаря энергии, накопленной в солнечных элементах. Это особенно важно в районах, где часто случаются отключения электроэнергии.
Какой вариант солнечной батареи выбрать?
Энергетические системы, связанные с постоянным током
Мощность постоянного тока от фотоэлектрических модулей сохраняется через контроллер в аккумуляторной батарее, а сеть также может заряжать батарею через двунаправленный преобразователь постоянного тока в переменный. Точка накопления энергии находится на клемме батареи постоянного тока.
Принцип работы связи постоянного тока: когда фотоэлектрическая система работает, батарея заряжается через контроллер MPPT; когда есть спрос со стороны электрической нагрузки, батарея высвобождает мощность, а ток устанавливается нагрузкой. Система хранения подключена к сети, если нагрузка небольшая и батарея заряжена, фотоэлектрическая система может подавать электроэнергию в сеть. Когда мощность нагрузки превышает мощность фотоэлектрической панели, сеть и фотоэлектрическая система могут одновременно подавать мощность на нагрузку. Поскольку ни фотоэлектрическая мощность, ни мощность нагрузки не являются стабильными, баланс энергии системы зависит от батареи.
Энергетические системы, связанные с переменным током
Связь по переменному току, как показано на рисунке ниже, мощность постоянного тока от фотоэлектрических модулей преобразуется в мощность переменного тока через инвертор, который подается непосредственно в нагрузку или в сеть, которую также можно заряжать от аккумулятора через двухфазный преобразователь. направленный двунаправленный преобразователь постоянного тока в переменный. Точка объединения энергии находится на конце переменного тока.
Принцип работы соединения переменного тока: он содержит фотоэлектрическую систему питания и систему питания от аккумуляторной батареи. Фотоэлектрическая система состоит из фотоэлектрической батареи и подключенного к сети инвертора; Аккумуляторная система состоит из аккумуляторного блока и двунаправленного инвертора. Эти две системы могут либо работать независимо, не мешая друг другу, либо быть отделены от сети, образуя микросетевую систему.
За и против
(1) С точки зрения стоимости, соединение постоянного тока и соединение переменного тока различаются в конфигурации системы хранения солнечной энергии. Система, связанная по постоянному току, обычно включает в себя контроллер, двунаправленный инвертор и переключающий переключатель, тогда как система, связанная по переменному току, включает в себя инвертор, подключенный к сети, двунаправленный инвертор и шкаф распределения мощности. Учитывая более низкую стоимость контроллера по сравнению с инвертором, подключенным к сети, а также коммутационный переключатель более экономичен, чем распределительный шкаф, программа с постоянным током имеет больше преимуществ в затратах на оборудование и установку, особенно когда программа с постоянным током использует Комплексное устройство со встроенным управлением и инвертором, его экономическое преимущество более очевидно.
(2) С точки зрения применимости системы, связанные по постоянному и переменному току, имеют свои собственные характеристики. В системе с постоянным током контроллер, аккумулятор и инвертор более тесно связаны между собой, образуя последовательное соединение, что делает систему менее гибкой, но для недавно построенной автономной системы она может настроить конструкцию в соответствии с специфическая мощность нагрузки и потребляемая мощность пользователя, что более применимо. Однако системы, связанные по постоянному току, обычно подходят для небольших систем мощностью 500 кВт и ниже. Напротив, системы, связанные по переменному току, обеспечивают большую гибкость благодаря параллельному соединению инвертора, подключенного к сети, батарей и двунаправленного инвертора. В случаях, когда фотоэлектрическая система уже установлена и желательно добавить систему хранения, соединение по переменному току будет более подходящим, поскольку оно позволяет позднее добавлять батареи и двунаправленные инверторы, не затрагивая существующую конфигурацию фотоэлектрической системы.
(3) Системы со связью по постоянному и переменному току имеют свои преимущества и недостатки с точки зрения сравнения эффективности. Если потребление электроэнергии пользователем в дневное время превышает потребление электроэнергии в ночное время, система, связанная с переменным током, является более подходящей, поскольку фотоэлектрические модули могут напрямую поступать на нагрузку через инвертор, подключенный к сети, что приводит к эффективности более 96%. С другой стороны, для пользователей, которые потребляют меньше электроэнергии днем и больше ночью, система с постоянным током более выгодна, поскольку фотоэлектрическая энергия может храниться непосредственно в батарее через контроллер, что приводит к эффективности около 95%. или больше. В этом случае системы, связанные с переменным током, требуют двух преобразований энергии: мощность постоянного тока, генерируемая фотоэлектрической станцией, сначала преобразуется в мощность переменного тока, а затем преобразуется обратно в мощность постоянного тока для хранения через двунаправленный инвертор, что приводит к снижению эффективности примерно на 90%.
Сколько стоят солнечные батареи?
|
Тип
|
Размер
|
расходы
|
|---|---|---|
|
свинцово-кислотные
|
Обычные аккумуляторы для электромобилей или стартерные аккумуляторы
|
$ 250 / кВтч
|
|
Литий-ионный
|
Группа 24- Группа 27
|
$ 800 / кВтч
|
|
Проточная батарея
|
Это большой контейнер.
|
350 долларов США/кВтч
|
Бренды солнечных батарей
В Keheng, ведущем производителе литий-ионных аккумуляторов в Китае, мы понимаем, что на рынке представлено множество отличных брендов солнечных батарей. Эти бренды включают, помимо прочего, SunPower, LG, Panasonic, Canadian Solar, Trina Solar, Jinko Solar, Tesla и многие другие. Каждый бренд имеет свои уникальные сильные стороны и особенности, предоставляя потребителям по всему миру богатый выбор.
Однако на этом высококонкурентном рынке мы, Keheng, по-прежнему стремимся предоставлять нашим клиентам литий-ионные батареи и аккумуляторные блоки высочайшего качества, уделяя особое внимание инновациям и качеству. Наши производственные мощности включают в себя специализированный завод по производству аккумуляторов и завод по производству аккумуляторных батарей, что позволяет нам предлагать широкий спектр решений по производству аккумуляторов для различных проектов.
Наша продукция получила многочисленные сертификаты, такие как MSDS, UN38.3, IEC, UL, CB и ISO9001:2015. Если вы ищете аккумуляторы для электромобилей, промышленные аккумуляторы или аккумуляторные батареи, мы можем удовлетворить любые ваши потребности.
Из чего сделаны другие типы солнечных батарей?
Монокристаллические кремниевые элементы
Монокристаллический кремний — это кристалл с практически одинаковой ориентацией решетки, имеет алмазную решетку, твердые и хрупкие кристаллы, металлический блеск, может проводить электричество, но проводимость не так хороша, как у металла, и с повышением температуры он становится хороший полупроводниковый материал.
Процесс производства солнечных элементов из монокристаллического кремния сложен, поэтому монокристаллический кремний стоит дорого.
Поликристаллические кремниевые элементы
Производство солнечных элементов из поликристаллического кремния приравнивается к элементам из монокристаллического кремния или даже больше и является одним из основных продуктов на рынке фотоэлектрических элементов. По сравнению с монокристаллическими кремниевыми батареями, цены на поликристаллический кремний ниже. Эффективность преобразования модуля коммерческой поликристаллической кремниевой батареи обычно составляет 12% ~ 14%, а эффективность преобразования поликристаллического кремния достигает 17% ~ 19.8%. Полупроводниковые свойства чрезвычайно важны для создания превосходных полупроводниковых материалов, но следы примесей могут сильно повлиять на их электропроводность.
Солнечные элементы из аморфного кремния
Аморфные кремниевые батареи недороги и их легко организовать в крупномасштабном производстве, но эффективность фотоэлектрического преобразования низка, стабильность не так хороша, как у кристаллического кремния, а эффективность батареи низкая и со временем снижается.
Тонкопленочные солнечные элементы
Многокомпонентные тонкопленочные материалы для солнечных элементов на неорганических солях, включая соединения арсенида галлия Ⅲ-V, сульфид кадмия, теллурид кадмия и тонкопленочные батареи из селенида меди и индия. Поскольку составные полупроводники более или менее токсичны, они легко загрязняют окружающую среду, поэтому их производство невелико и часто используется в некоторых особых случаях.
2 мысли о «Комплексном руководстве по технологии солнечных батарей»
Ваша статья - это настоящий писательский шедевр! Ваши слова текут плавно, увлекая читателя в путешествие открытий. Ваши аргументы хорошо сформулированы, а идеи изложены ясно и лаконично. Приятно читать такое хорошо написанное произведение.
Я восхищаюсь глубиной и широтой Вашего письма! Ваша статья подробно и увлекательно охватывает широкий спектр тем. Ваши идеи глубоки, а ваши аргументы хорошо подкреплены фактами. Ваш стиль письма одновременно элегантен и доступен, что делает вашу работу приятной для всех читателей.