光伏發(fā)電

19 世紀(jì)中期，發(fā)電廠為人們提供電能。多年來(lái)，發(fā)電廠變得越來(lái)越大， 越來(lái)越強(qiáng)大。然而，直到近幾年，我們才能夠直接利用發(fā)電廠---太陽(yáng)。 為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們使用了光伏(PV)系統(tǒng)。它們將太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)化為電能。 

太陽(yáng)能電池的工作原理 

光伏系統(tǒng)是一種利用陽(yáng)光發(fā)電的設(shè)施。這個(gè)設(shè)施由各種組件組成，其中的核心是 太陽(yáng)能電池。它們負(fù)責(zé)將光轉(zhuǎn)化為電能。但是這樣的太陽(yáng)能電池是如何工作的呢? 很少有人知道，1921 年愛(ài)因斯坦獲得諾貝爾獎(jiǎng)，不是因?yàn)樗南鄬?duì)論，而 是因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)。正是這種效應(yīng)，首先使光轉(zhuǎn)化為電成為可能。光電效應(yīng)表明，具有足夠能量的光粒子可以將電子從材料中遷移出。這正是 PV 系統(tǒng)所利用的原理。太陽(yáng)能電池由暴露在陽(yáng)光下的特殊制備的半導(dǎo)體組成。

半導(dǎo)體的特性是，它們的電子只能松散地結(jié)合在材料上。因此，光有陽(yáng)光的能量就足以在半導(dǎo)體中產(chǎn)生自由電子。這些自由電子現(xiàn)在確保了電流的流動(dòng)和電壓的產(chǎn)生。一個(gè)典型的太陽(yáng)能電池片的開(kāi)路電壓約為 0.6 V。在實(shí)際應(yīng)用中，幾塊太陽(yáng)能電池是串聯(lián)在一起的，這樣就增加了電壓。有人稱之為太陽(yáng)能組件，它可以提 供 38 V 的典型電壓和 240 W 的功率。

效率作為關(guān)鍵參數(shù) 

私人安裝的典型光伏系統(tǒng)的效率高達(dá) 25%。這意味著太陽(yáng)能電池可以將 25%的入 射太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)化為電能。乍一看，還有很大的改進(jìn)空間。事實(shí)上，實(shí)現(xiàn)顯著提高效率是有可能的，但前提是你要支付(通常是比較多的)附加費(fèi)。 原因是半導(dǎo)體是基本的構(gòu)建模塊。私營(yíng)部門的太陽(yáng)能電池通常由硅制成。由于硅是地殼中第二豐富的材料，因此這種硅光伏系統(tǒng)價(jià)格低廉。在價(jià)格為次要因素的太空應(yīng)用中，使用的是多層太陽(yáng)能電池。這種電池由幾層不同的半導(dǎo)體組成， 可以實(shí)現(xiàn) 30- 40%的效率。 光伏系統(tǒng)的朝向和傾斜度也會(huì)影響其能源生產(chǎn)。傾角在 30°左右是合適的，并且植物朝向赤道可以顯著增加能量產(chǎn)量。在實(shí)踐中，現(xiàn)在也有光伏系統(tǒng)在電機(jī)的幫助下沿著太陽(yáng)路徑運(yùn)行。

對(duì)光伏系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量—來(lái)自德維創(chuàng)Dewetron的解決方案 

運(yùn)行光伏系統(tǒng)的首要任務(wù)是優(yōu)化效率。假設(shè)一個(gè)效率為 25%的普通光伏，年發(fā)電量為5000千瓦時(shí)，僅 5%的效率下降就會(huì)導(dǎo)致 1000 千瓦時(shí)的損失。換算后， 按能源價(jià)格 0.22 歐元/千瓦時(shí)計(jì)算，這大約是每年 220 歐元。所以你可以看到， 即使是很小的效率降低，也會(huì)導(dǎo)致很高的成本。為了避免這種情況，對(duì)性能數(shù)據(jù)進(jìn)行例行檢查是必要的，特別是對(duì)于大型電廠。 在DEWETRON，我們專門從事這樣的測(cè)量。我們內(nèi)部開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的功率分析儀可以根據(jù)您的特定需求進(jìn)行定制。一旦您測(cè)量了數(shù)據(jù)，我們的OXYGEN軟件可以讓您輕松確定無(wú)功功率，效率和更多其它信息。