Come i sistemi solari-grid trasformano la luce solare in elettricità
Immagina se il sole fosse più di una fonte di calore e ci fosse un altro tipo di energia solare. Il sistema di energia solare-connesso alla rete può essere collegato alla rete elettrica esistente per immettere elettricità nella rete, offrendoci tutto questo e altro ancora.
1. I componenti principali
I 4 componenti del fotovoltaico connesso alla rete Le persone parlano di un sistema fotovoltaico (PV) connesso alla rete ed essenzialmente è composto da quattro parti principali, queste sono:
Pannelli solari:Questi sono costituiti da celle fotovoltaiche che assorbono la luce solare o l'energia solare e la convertono in elettricità CC tramite qualcosa chiamato processo fotovoltaico.
2. Generazione di energia passo-per-passo
Passaggio 1: dalla luce solare all'elettricità CC
La cella fotovoltaica di un pannello solare è costituita da un semiconduttore, tipicamente silicio. Quando la luce solare colpisce la cella fotovoltaica del pannello solare:
Questo crea una corrente elettrica come risultato dell'energia (fotoni) che colpisce la cella fotovoltaica e eccita gli elettroni.
L'elettricità CC viene trasferita dalla cella solare fotovoltaica all'inverter tramite filo di rame.
Passaggio 2: conversione da CC a CA
L'inverter è responsabile di due importanti compiti:
Regolazione della forma d'onda: l'inverter converte l'elettricità CC prodotta dai pannelli solari in un'onda sinusoidale CA pulita e uniforme.
Questa onda sinusoidale deve soddisfare gli standard di rete di 220-240 volt e 50/60 Hertz.
Sincronizzazione della frequenza: L'inverter deve adattarsi alla frequenza dell'elettricità prodotta dalla rete che è a 50Hertz utilizzando sofisticati algoritmi di controllo.
Passaggio 3: integrazione della rete
Lo scambio netto consente ai proprietari di case di rivendere l'elettricità in eccesso generata dal proprio sistema solare alle rispettive società di servizi. In California, la quantità approssimativa di elettricità utilizzata da un sistema solare medio da 5 kilowatt coprirebbe in genere circa 6.000 kWh di elettricità acquistata ogni anno dalla tua società di servizi pubblici.
I servizi di risposta alla domanda consentono ai sistemi solari di sfruttare l'energia solare immagazzinata durante i periodi di picco di utilizzo/periodi di maggiore domanda/rischio per la rete.
3. Vantaggi principali
utilizza lo scambio netto per ridurre i costi dell'elettricità del 40-70%.
Impatto ambientale: rispetto all'energia alimentata a carbone-, un sistema da 10 kW può ridurre le emissioni di anidride carbonica di circa 12 tonnellate all'anno.
Ridurre la dipendenza dai combustibili fossili è in linea con gli obiettivi di sviluppo sostenibile delle Nazioni Unite.
Stabilità del sistema: durante le ore di punta, la generazione solare distribuita riduce la tensione del sistema.
Il 50% dell'energia elettrica domestica nel progetto tedesco "Energiewende" proviene da installazioni sulla rete-.
4. Innovazioni tecniche
Soluzioni ibride:
Combina e abbina l'energia solare con quella eolica o diesel per generare energia 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Esempio: Solare (per il giorno) + Vento (per la notte). Le fattorie ibride australiane consumano il flusso solare diurno e l'energia eolica notturna.
Monitoraggio dell'intelligenza artificiale:
App come mySolarApp di SolarEdge monitorano in tempo reale le prestazioni del pannello, segnalando problemi come ombreggiamenti o guasti dell'inverter.
5. Sfide e soluzioni
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Conclusione: illuminare il futuro
La rivoluzione globale della generazione e del consumo di energia del sistema solare on-grid e l'impatto ambientale porteranno: la capacità di produrre e fornire energia rinnovabile pulita (CRE) a case e aziende senza alcuna dipendenza dai combustibili fossili attraverso la continua evoluzione di tecnologie solari più avanzate che forniscono quantità crescenti di elettricità per le nostre esigenze!
