Photovoltaikanlage

Wir wissen, dass Solarenergie von den Arten erneuerbarer Energien, die es auf der Welt gibt, die fortschrittlichste und bekannteste ist. Der Ort, an dem Sonnenenergie in elektrische Energie umgewandelt wird, um sie nutzen zu können, ist in der Photovoltaikanlage. Es gibt viele verschiedene Arten von Photovoltaikanlagen und jede hat ihre eigenen Eigenschaften und Fähigkeiten.

In diesem Artikel informieren wir Sie über die Eigenschaften einer Photovoltaikanlage, welche Typen es gibt und welche Vorteile sie gegenüber Energieerzeugungsanlagen auf Basis fossiler Brennstoffe haben.

Eigenschaften einer Photovoltaikanlage

Eine Photovoltaikanlage ist ein Kraftwerk, das den photovoltaischen Effekt nutzt, um Sonnenenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Der photovoltaische Effekt entsteht, wenn Photonen auf ein Material treffen und es schaffen, Elektronen zu verdrängen, wodurch Gleichstrom entsteht.

eine Photovoltaikanlage Es besteht im Wesentlichen aus Photovoltaikmodulen und Wechselrichtern. Für die Umwandlung der Sonnenstrahlung sind Photovoltaikmodule zuständig. Der Wechselrichter wiederum wandelt Gleichstrom in Wechselstrom mit netzähnlichen Eigenschaften um.

Bei dieser Art von Solaranlage wird der gesamte erzeugte Strom in das Verteilungsnetz eingespeist. Dieser Vorgang führt zu einer besseren Leistung des Geräts, da die gesamte so erzeugte Energie genutzt wird.

Die größte Photovoltaikanlage der Welt ist Bhadla Solar Park in Indien mit einer installierten Leistung von 2.245 MW. Die Gesamtkosten der Installation betragen 1.200 Millionen Euro. Photovoltaik gilt als saubere Energiequelle, da sie keine umweltschädlichen Gase erzeugt.

Hauptbestandteile

Die Hauptkomponenten, die jede Art von Photovoltaikanlage haben muss, unabhängig von der Art, um die es sich handelt, sind die folgenden:

• Solarplatten: Photovoltaikmodule sind das Rückgrat einer solchen Anlage. Sie bestehen aus Photovoltaikzellen, die die Energie des Sonnenlichts einfangen und in Gleichstrom umwandeln.
• Investoren: Der von Sonnenkollektoren erzeugte Strom ist Gleichstrom, die meisten elektrischen Geräte und Systeme verwenden jedoch Wechselstrom. Die Wechselrichter wandeln Strom von Gleichstrom in Wechselstrom um und machen ihn so für den Hausgebrauch und die Einbindung in das Stromnetz geeignet.
• Stützstrukturen: Sonnenkollektoren werden auf Strukturen installiert, die so konzipiert sind, dass sie an Ort und Stelle bleiben und so ihre korrekte Ausrichtung zur Sonne und ihren Schutz vor widrigen Wetterbedingungen gewährleisten.
• Speichersystem (optional): Einige Photovoltaikanlagen können Energiespeichersysteme wie Batterien integrieren, um tagsüber überschüssigen Strom zu speichern und ihn nachts oder in Zeiten geringer Sonneneinstrahlung zu nutzen.
• Wetterturm. Dabei werden verschiedene meteorologische Bedingungen analysiert, um die Menge der empfangenen oder voraussichtlich empfangenen Sonnenstrahlung zu bestimmen.
• Verkehrsmittel. Sie sind die Leitungen, die elektrische Energie zu den Verbrauchszentren transportieren.
• Kontrollraum: Es ist für die Überwachung des Ortes verantwortlich, an dem alle Elemente der Photovoltaikanlage betrieben werden.

Einer der grundlegenden Aspekte von Photovoltaik-Kraftwerken besteht darin, dass die elektrischen Komponenten so dimensioniert werden müssen, dass mögliche zukünftige Steigerungen der installierten Leistung der Anlage berücksichtigt werden.

Arten von Photovoltaik-Kraftwerken

Wie bereits erwähnt, gibt es je nach Bedarf, elektrischer Leistung und vielen weiteren Aspekten, die es zu berücksichtigen gilt, unterschiedliche Arten von Photovoltaikanlagen. Schauen wir uns an, welche Haupttypen es gibt:

• Isolierte Photovoltaikanlagen: Diese Anlagen befinden sich in abgelegenen Gebieten, in denen es keinen Zugang zum herkömmlichen Stromnetz gibt. Sie nutzen Sonnenkollektoren, um Strom zu erzeugen und ihn zur späteren Verwendung in Batterien zu speichern. Sie eignen sich ideal für Anwendungen wie Bauernhäuser, Wetterstationen oder Navigationsbaken.
• Netzgekoppelte Photovoltaikanlagen: Diese Anlagen sind an das konventionelle Stromverteilungsnetz angeschlossen. Sie erzeugen Strom in großem Maßstab und speisen ihn direkt ins Netz ein, sodass er an die Verbraucher verteilt werden kann. Es gibt zwei Arten dieser Zentren:

1. Photovoltaik-Großkraftwerke: Sie werden auch als Freiland-Solarkraftwerke bezeichnet und bestehen aus einer großen Anzahl von Solarpaneelen, die über eine große Fläche verteilt sind. Sie können unbewohntes Land wie Wüsten oder ländliche Gebiete besetzen und eine erhebliche Menge Strom erzeugen.
2. Photovoltaikanlagen auf Dächern: Diese Kraftwerke werden auf Dächern von Wohn-, Gewerbe- oder Industriegebäuden installiert. Sie nutzen die verfügbaren Flächen auf den Dächern zur Stromerzeugung und Einspeisung in den Eigenverbrauch oder speisen sogar überschüssige Energie in das Stromnetz ein.

• Schwimmende Photovoltaikanlagen: Diese Anlagen werden in Gewässern wie Seen oder Stauseen errichtet. Sonnenkollektoren schwimmen auf der Wasseroberfläche und erzeugen Strom. Dieser Ansatz hat mehrere Vorteile, wie z. B. Bodenschonung, geringere Wasserverdunstung und höhere Erträge aufgrund der Kühlwirkung des Wassers.
• Tragbare Photovoltaikanlagen: Diese Anlagen sind so konzipiert, dass sie je nach Bedarf transportiert und an verschiedenen Orten eingesetzt werden können. Sie werden normalerweise in Notsituationen oder in vorübergehenden Bereichen eingesetzt, in denen Strom benötigt wird, wie zum Beispiel beim Camping oder bei Veranstaltungen im Freien.

So funktioniert eine Photovoltaikanlage

In der Leitwarte wird der Betrieb aller Anlagenanlagen überwacht. Im Kontrollraum empfängt es Informationen von Wettertürmen, Wechselrichtern, Stromschränken, Umspannwerkszentralen usw. Der Umwandlungsprozess von Photovoltaik-Solarenergie in Strom ist wie folgt:

Umwandlung von Sonnenenergie in Gleichstrom

Fotozellen sind dafür verantwortlich, die Sonnenstrahlung einzufangen und in Strom umzuwandeln. Normalerweise, bestehen aus Silizium ein Halbleitermaterial, das den photoelektrischen Effekt ermöglicht. Wenn ein Photon mit einer Solarzelle kollidiert, wird ein Elektron freigesetzt. Durch die Summe vieler freier Elektronen entsteht Strom in Form von Gleichstrom.

Die Stromerzeugungskapazität hängt vom Wetter ab (Strahlung, Luftfeuchtigkeit, Temperatur...). Abhängig von den jeweiligen Wetterbedingungen ist die Menge der Sonnenstrahlung, die die Photovoltaikzellen empfangen, unterschiedlich. Hierzu wird in der Solaranlage ein meteorologischer Turm errichtet.

Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom

Photovoltaikmodule erzeugen Gleichstrom. Jedoch, Die elektrische Energie, die durch das Übertragungsnetz zirkuliert, erfolgt in Form von Wechselstrom. Dazu muss Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt werden.

Zunächst wird der Gleichstrom von den Solarmodulen dem Gleichstromschrank zugeführt. In diesem Schrank wird der Strom durch einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt. Der Strom wird dann an den AC-Schrank geliefert.

Transport und Lieferung von Elektrizität

Der am AC-Schrank ankommende Strom ist noch nicht bereit, das Netz einzuspeisen. Daher wird elektrische Energie erzeugt Durchläuft ein Umwandlungszentrum und wird dort an die Leistungs- und Spannungsverhältnisse der Übertragungsleitungen angepasst für den Einsatz in der Verbraucherzentrale.

Ich hoffe, dass Sie mit diesen Informationen mehr darüber erfahren können, wie eine Photovoltaikanlage aussieht und welche Eigenschaften sie hat.