Technologia

przez admin
technologia

Fotowoltaika, nazywana w skrócie PV (ang. photovoltaic), jest obecnie jedną z najszybciej rozwijających się w świecie gałęzi z zakresu Odnawialnych Źródeł Energii (w skrócie: OZE). Sam termin fotowoltaika pochodzi od wyrazów “FOTO”- światło oraz “VOLT”- jednostka napięcia elektrycznego.

Wykorzystuje ona zjawisko fotowoltaiczne, polegające na bezpośredniej konwersji energii promieniowania słonecznego na jej najbardziej użyteczną postać – energię elektryczną.

Rozwój branży PV zapoczątkowało odkrycie przez francuskiego fizyka Edmunda Becquerela w 1839 r. efektu fotowoltaicznego, polegającego na generowaniu energii elektrycznej przez materiał półprzewodnikowy (dziś najpowszechniej stosowany jest krzem) z zaabsorbowanego przez niego promieniowania słonecznego.

Teoretycznego opisu tego zjawiska dokonał w 1904 r. Albert Einstein (za to m.in. otrzymał nagrodę Nobla w 1921 r.), a pierwsze efektywne ogniwo powstało w 1954 r. w Bell Laboratories.

W dniu dzisiejszym fotowoltaika urosła do miana nowej dziedziny nauki i techniki, która łączy w sobie wiedzę z zakresu: fizyki, astronomii, elektroniki, mechaniki, energetyki, elektrotechniki oraz automatyki.

energia

Kluczowe pojęcia w branży:

Ogniwo (ang. cell) – najmniejszy element fotowoltaiczny generujący energię elektryczną pod wpływem promieniowania słonecznego. Pojedyńcze ogniwo wytwarza niewielkie napięcie (0,5-0,8V), dlatego aby można było stosować ogniwa na skalę przemysłową, musimy szeregowo łączyć je w moduły.

Moduł (ang. module) – mechanicznie i elektrycznie najmniejszy zestaw połączonych ogniw fotowoltaicznych.

Panel – zestaw wzajemnie połączonych elektrycznie modułów, zmontowanych i okablowanych, przewidzianych do instalowania w sekcji pola modułów. Taki zestaw zawiera już konstrukcję wspierającą różnego rodzaju aparaturę pomiarową i sterującą. Nadal jest to zestaw urządzeń, który przetwarza energię promieniowania słonecznego na energię prądu stałego.

Generator – urządzenie przetwarzające energię nieelektryczną w elektryczną.

Łańcuch (ang. string) – elektryczny układ szeregowo połączonych ze sobą modułów PV.

Falownik (ang. inverter) – urządzenie, które przemienia prąd stały DC na prąd przemienny AC.

MPP (ang. maximum power point) – punkt mocy maksymalnej na charakterystyce I-V (prądowo-napięciowej) modułu PV.

Moc Maksymalna (ang. watt peak) – moc szczytowa, określana w punkcie charakterystyki prądowo-napięciowej, gdzie iloczyn natężenia prądu i napięcia osiąga maksymalną wartość w standardowych warunkach badania (STC). Moc szczytowa w kartach katalogowych urządzeń często jest nazywana jako moc nominalna i oznaczana jako kWp.

Temperatura modułu PV (Tc) – średnia wartość temperatury tylnej powierzchni modułu.

Napięcie dla punktu mocy maksymalnej (Vmpp) – wartość napięcia odpowiadająca mocy maksymalnej generatora PV.

Prąd w punkcie mocy maksymalnej (Impp) – natężenie prądu odpowiadające mocy maksymalnej generatora PV.

Sprawność modułu PV – stosunek maksymalnej elektrycznej mocy wyjściowej zmierzonej w standardowych warunkach badania (STC) do iloczynu powierzchni modułu PV i natężenia promieniowania.

Sprawność falownika (ang. inverter efficiency) – stosunek skutecznej elektrycznej mocy wyjściowej prądu przemiennego falownika do elektrycznej mocy wejściowej prądu stałego.

schemat