Photovoltaic End-Use Application Markets
National Park Service installerede store banker afsolpaneler til at give grøn energi til North Manitou Island National Park. Solpanelerne oplader batterier, der leverer elektricitet til hele landsbyområdet. I efteråret, når kravene er højere, køres en tilføjelsesgenerator til lejlighedsvis. (Ved cedarkayak - Flickr)
Fotovoltaiske Projekter //
Photovoltaic Markeder kan klassificeres baseret på teknologiens endelige anvendelse. De mest almindelige PV-projekter er off-grid applikationer. Vandpumpning repræsenterer også en vigtig anvendelse af PV, især i udviklingslande.
Det største langsigtede markedspotentiale for PV, i volumen af salget, er med on-grid applikationer.
On-Grid Applications
I netforbundne applikationer, også kaldet "On-grid" -applikationer, strømmer PV-systemet elektrisk energi direkte ind i elnettet (dette inkluderer centralnettet og isolerede grene).
To applikationstyper kan skelnes mellem,distribueret og central kraftværker generation. Et eksempel på en distribueret netforbundet applikation er at opbygge integreret PV til individuelle boliger eller kommercielle bygninger. Systemstørrelsen for boliger er typisk i 2 til 4 kWp rækkevidde.
For kommercielle bygninger kan systemets størrelse variere op til 100 kWp eller mere. Batterier er ikke nødvendige, når systemet er tilsluttet til nettet. En anden applikation er installationen af "PV generatorer" af hjælpeprogrammer på kraftstationer og "end-of-line" -steder.
Disse applikationer kan være på tærsklen afomkostninger konkurrenceevne for PV, afhængigt af placering. For eksempel har Sacramento Municipal Utility District (SMUD) i Californien gennemført en plan for at installere mere end 1 MWp om året af distribueret PV i sit serviceområde. Distribuerede netforbundne PV-systemer og et centralt PV-kraftværk er vist i figur 1, som er tilpasset fra Ross og Royer (1999).
For distribueret generation, den elektriske generatorer (PV eller andet) er placeret på eller nær stedet forelektrisk forbrug. Dette hjælper med at reducere både energi (kWh) og kapacitets (kW) tab i forsyningsdistributionsnetværket. Desuden kan værktøjet undgå eller forsinke opgraderinger til transmissions- og distributionsnetværket, hvor den gennemsnitlige daglige produktion af PV-systemet svarer til brugenes maksimale efterspørgselsperiode (f.eks. Efterspørgsels efterspørgslen i efter sommeren på grund af luftbelastningsbelastninger) som beskrevet i Leng og Martin (1994).
PV-producenter udvikler også PV-moduler, der kan indarbejdes i bygninger som standardbygningskomponenter som tagsten og gardinvægge.
Dette hjælper med at reducere den relative pris for PVstrømforsyning på bekostning af det konventionelle byggemateriale og giver brugeren og / eller bygherren mulighed for at opfange fordelte generationsfordele. Anvendelsen af PV i det byggede miljø udvides med demonstrationsprojekter i industrialiserede lande.
Figur 1 - Grid-Connected Photovoltaic System Schematisk
Central generation applikationer er ikke i øjeblikketomkostningskonkurrerende for PV. Adskillige multimegawatt-centralgenereringssystemer er dog installeret som demonstrationsprojekter, der er designet til at hjælpe forsyningsvirksomheder med at erhverve erfaring i ledelsen af centrale PV-kraftværker. Installationer af central PV-generering, som distribueret netforbundet PV, repræsenterer en langsigtet strategi fra regeringer og forsyningsvirksomheder for at understøtte udviklingen af PV som ren energi med garanteret brændstofforsyning.
Off-Grid Applications
I øjeblikket er PV mest konkurrencedygtige på isolerede steder, væk fra elnettet og kræver relativt små mængder strøm, typisk mindre end 10 kWp. I disse off-grid applikationer, PV bruges ofte til opladning af batterier, hvorved den elektriske energi, der produceres af modulerne, opbevares og brugeren får elektrisk energi efter behov.
Venstre: Figur 2 - Stand-Alone Off-Grid PV System Skematisk; Højre: Figur 3 - Hybrid Off-Grid PV System Skematisk
Den vigtigste konkurrencedygtig arena for PV i fjernbetjeningOff-grid strøm applikationer er imod elnet forlængelse; primære (engangs) batterier; eller diesel, benzin og termoelektriske generatorer. Omkostningerne ved netudvidelse i USA, estimeret af Utility Photovoltaic Group (UPVG), varierer fra $ 20.000 til $ 80.000 pr. Mile. Således konkurrerer PV specielt godt mod netudvidelse for små belastninger langt fra netværket.
Sammenlignet med fossile brændselsgeneratorer og primærebatterier, nøglefordelen ved PV er reduktionen i drift, vedligeholdelse og udskiftning. disse resulterer ofte i lavere livscyklusomkostninger for PV-systemer.
Off-grid applikationer omfatter både stand-alone systemer, som vist i Figur 2; og hybridsystemer, der ligner på selvstændige systemer, men også omfatter et fossilt brændstofgenerator til at opfylde nogle af belastningskravene og give højere pålidelighed som vist i Figur 3.
Vandpumpeprogrammer
Figur 4 - Vandpumpe fotovoltaisk system skematisk
Fotovoltaisk vandpumpning er et af de mest almindelige PV-applikationer rundt omkring i verden, med tusindvis af solceller, der er installeret både i industrialiserede og udviklingslande.
Typiske PV-vandpumpeprogrammer omfatterhusholdning vand, vand til campingpladser, vanding, landsby vandforsyning og husdyrvanding. PV-pumper anvendes i stigende grad til mellemstore pumpeprogrammer og fylder afstanden mellem små håndpumper og store motor-powe-røde systemer og erstatter i stigende grad mechaniske vindpumper.
I vandpumpeprogrammer pumpes vandi perioder med solskin kan opbevares i en tank til senere brug, hvilket ofte gør brug af batterier unødvendig. Et skema over et vandpumpesystem er vist i Figur 4.
PV-vandpumpesystemer er relativt enkle, kræver lidt vedligeholdelse og giver uafhængighed fra fossile brændstoffer.
De er ofte det valgte system til steder langt fra brugsnetet (for eksempel rancher) eller for indstillinger hvor nettet ikke er til stede og vandressourcer er knappe (fx udviklingslande).
Der er også en god synergi mellem vandingog PV-vand pumpes som vandkravene fra planterne og solens tilgængelighedsmatch (fx under "regntiden" er mindre sol tilgængelig, men mindre vanding og vandpumpning er påkrævet).