太陽光発電の基礎知識集
Aug 12, 2023
1.
太陽光発電とは何ですか？ 分散型太陽光発電とは何ですか？
太陽光発電とは、太陽の光を直接電気エネルギーに変換する発電方法のことです。 現在の太陽光発電の主流は太陽光発電です。 そこで、太陽光発電というとよく言われるのが太陽光発電です。
分散型発電とは、ユーザーの敷地の近くに太陽光発電施設を建設することを指します。 運用形態は主に需要家側の自家用であり、余剰電力は系統に接続されますが、配電系統のバランス調整が太陽光発電設備の特徴です。
分散型発電は、地域の条件、クリーンで効率的な分散レイアウト、近隣利用、地域の太陽エネルギー資源の最大限の活用、化石エネルギー消費の代替と削減に対策を適応させるという独自のテストに従います。
2.
太陽光発電の歴史的な起源をご存知ですか？
1839 年、19- 歳のフレンチ ベクレルが物理実験をしていたとき、導電性液体中の 2 つの金属電極に光が照射されると電流が強化されることを発見し、「光起電力効果」を発見しました。 1930 年、ランゲは「光起電力効果」を利用して太陽電池を製造し、太陽エネルギーを電気に変えることを初めて提案しました。
1932 年に、Odubot と Stola は最初の「硫化カドミウム」太陽電池を製造しました。
1941 年にオードゥはシリコンの光起電力効果を発見しました。
1954 年 5 月、米国ベル研究所のチャピン、フラー、ピアソンは、効率 6% の単結晶シリコン太陽電池を開発しました。これは、世界で最初の実用価値のある太陽電池でした。 同年、ウィックはヒ素ニッケルに光起電力効果があることを初めて発見し、硫化ニッケル膜をガラス上に堆積させて太陽電池を作製した。 太陽光を電気エネルギーに変換する実用的な太陽光発電技術が誕生・開発されました。
3.
太陽電池はどのようにして電気を生成するのでしょうか?
太陽電池は、光と電気の変換特性を備えた半導体デバイスです。 太陽放射エネルギーを直接直流に変換します。 太陽光発電の最も基本的な単位です。 太陽電池の独特な電気的特性は、特定の元素（リンやホウ素など）をドープすることによって得られます。これにより、材料の分子電荷に永続的な不均衡が生じ、特殊な電気特性を持つ半導体材料が形成され、自由電荷が得られます。太陽光の下で特殊な電気的特性を持つ半導体に発生する自由電荷は、配向を移動して蓄積し、両端を閉じると電気エネルギーが発生します。 この現象は「光起電力効果」または略して光起電力効果と呼ばれます。
4.
太陽光発電システムはどのようなコンポーネントで構成されていますか?
太陽光発電システムは、正方太陽光発電アレイ（太陽光発電モジュールを直並列に接続したもの）、コントローラ、電池パック、DC/ACインバータなどで構成されます。 太陽光発電システムの中核となるのは太陽電池モジュールであり、太陽電池モジュールは太陽電池セルを直列、並列に接続してパッケージ化したものである。 太陽の光エネルギーを直接電気エネルギーに変換します。 太陽光発電モジュールによって生成される電気は直流です。 それを使ったり、インバーターを使って交流に変換して使うこともできます。 観点から見ると、太陽光発電システムによって生成された電気エネルギーは、すぐに使用することも、バッテリーなどのエネルギー貯蔵装置に貯蔵し、必要に応じていつでも使用できるように放出することもできます。
5.
配信ネットワークとは何ですか? 配電網と分散型太陽光発電にはどのような関係があるのでしょうか？
配電網は、送電網や地域の発電所から電気エネルギーを受け取り、それを電圧に応じて段階的に配電施設を通じて地域に配電したり、さまざまな需要家に配電したりする電力網です。 架空線、ケーブル、鉄塔、配電変圧器、遮断開閉器で構成されます。無効電力補償コンデンサ、計量装置、および一部の補助設備は通常、閉ループ設計を採用し、並列運転されます。 その構造は放射状です。 ラジアル構造から多電源構造に構造が変化し、短絡電流の大きさ、流れる方向、分布特性が変化します。
6.
太陽光発電はなぜグリーンで低炭素のエネルギーなのでしょうか?
太陽光発電は、エネルギー、環境保護、経済的に大きなメリットがあり、最高品質のグリーン エネルギー源の 1 つです。 世界基金の研究結果によると、我が国の平均的な日照条件下で1キロワットの太陽光発電システムを設置すると、1年間で1200キロワット時の電力を発電でき、石炭（標準石炭）の使用量を削減できるという。自然（WWF）：二酸化炭素削減効果で言えば、1平方メートルの太陽光発電システムを設置すると、100平方メートルの木を植えることに相当します。 現在、太陽光発電などの再生可能エネルギーの開発が進められています。 エネルギーは、スモッグや酸性雨などの環境問題を根本的に解決する有効な手段の一つです。
7.
「太陽電池モジュールの製造には大量のエネルギーが消費されている」というニュースをどう思いますか？
太陽電池は、その製造プロセス、特に工業用シリコン精製、高純度ポリシリコン製造、単結晶シリコンロッド、多結晶シリコンインゴット製造の 3 つのリンクにおいて、一定量のエネルギーを消費します。 内部でエネルギーを継続的に生成できます。 私の国の平均的な日照条件では、太陽光発電システムの寿命全体におけるエネルギー収益率は、エネルギー消費量の 15 倍以上であると推定されています。 北京市の最適な傾斜角で設置された1kWの屋上太陽光発電系統接続システムのエネルギー回収期間は1.5-2年であり、太陽光発電システムの耐用年数よりもはるかに短い。 つまり、最初の 1.5-2 年間に太陽光発電システムによって生成された電力は、その生産やその他のプロセスで消費されるエネルギーと、1.5-2 年後に放出されるエネルギーを相殺するために使用されます。は純粋な出力であるため、太陽電池はライフサイクル全体のエネルギー消費の観点から評価される必要があります。
8.
「太陽電池モジュールの製造では多量の汚染が発生する」というニュースについてどう思いますか?
太陽電池モジュールの製造には、ポリシリコン、シリコンインゴット、太陽電池、太陽電池モジュールが含まれます。 関連する汚染の報告は主に、太陽電池モジュールの原材料、高純度ポリシリコンの製造時に生成される副産物、および高純度ポリシリコンの製造に言及しています。 主に改良されたシーメンス法を使用します。この方法では、冶金グレードのシリコンをトリクロロヘリウムシリコンに変換し、その後、水素を添加してソーラーグレードのポリシリコンに還元します。 さらに、副生成物として塩化ケイ素が生成され、四塩化ケイ素は湿った空気に触れるとケイ酸に分解します。 塩化水素は適切に取り扱わないと汚染問題を引き起こしますが、中国のポリシリコン生産企業が採用している改良型シーメンス方式によりクローズドループ生産が実現でき、副生成物の四塩化ケイ素と排ガスをリサイクルしてクリーンな生産を実現できます。 2010 年 12 月、州は「ポリシリコン産業アクセス条件」を発行し、還元排ガス中の四塩化ケイ素と塩素の回収率と利用率が 98.5 パーセントと 99 パーセントを下回ってはならないと規定しました。この技術は環境保護要件を完全に満たしています。 環境汚染の問題もなくなる。
9.
どれくらいの太陽光が利用できるのでしょうか？ 将来的には主要なエネルギー源となる可能性があるでしょうか?
地表が受け取る太陽放射は、世界のエネルギー需要の 10 倍、000 を満たすことができます。 地表1平方メートルあたりに受ける平均年間放射線量は、地域に応じて1000-2000KWHから異なります。 国際エネルギー機関のデータによると、世界の砂漠の 4% に太陽光発電システムを設置すれば、世界のエネルギー需要を満たすのに十分です。 太陽光発電は開発の余地が広く、その潜在力は膨大です。
暫定統計によると、我が国における太陽光発電の市場可能性は、既存の建物を利用するだけで3兆キロワット以上です。 技術の進歩と大規模な適用により、発電コストはさらに低下し、より競争力のあるエネルギー供給方法となり、徐々に補助エネルギーから代替エネルギーへと変化し、世界の主流のエネルギーになることが期待されています。未来。
