Фотоелектричні ринки кінцевого використання
Служба національних парків встановила величезні банки РосіїПанелі сонячних батарей для забезпечення зеленої енергії національному парку Північного Маніту острова. Сонячні батареї заряджають батареї, які забезпечують електроенергією всю територію села. Восени, коли вимоги вищі, додатковий генератор виконується в окремих випадках. (За cedarkayak - Flickr)
Фотоелектричні проекти //
Фотоелектричні ринки можуть бути класифіковані на основі кінцевого застосування технології. Найбільш розповсюджені проекти з ПВ є несередовими. Перекачування води також представляє важливе застосування ПВ, особливо в країнах, що розвиваються.
Найбільший довгостроковий ринковий потенціал для ПВ, у обсязі продажів, є з додатків до мережі.
Прикладні програми
У додатках, підключених до сітки, які також називаються "On-grid" додатками, система PV подає електричну енергію безпосередньо в електромережу (це включає в себе центральні сітки та ізольовані сітки).
Можна виділити два типи додатків:генерація розподілених і центральних електростанцій. Прикладом розподіленого додатка, пов'язаного з мережею, є побудова інтегрованого PV для окремих будинків або комерційних будівель. Розмір системи для житла зазвичай становить від 2 до 4 кВтстор діапазон.
Для комерційних будівель розмір системи може становити до 100 кВтстор або більш. Батареї не потрібні, коли система підключена до мережі. Іншою можливістю є встановлення «генераторів ПВ» комунальними підприємствами на підстанціях та на місцях «кінця лінії».
Ці програми можуть бути на порозіконкурентоспроможність витрат на ПВ залежно від місця розташування. Наприклад, муніципальний комунальний округ Сакраменто (SMUD) в Каліфорнії впроваджує план встановлення більш ніж 1 Мвт / год розподіленої ПВ в її зоні обслуговування. Розподілені сіткові фотоелектричні системи та центральна фотоелектростанція показані на рис Фігура 1, який адаптований від Ross і Royer (1999).
Для розподіленої генерації електричні генератори (PV або інше) знаходяться на або поблизу ділянкиспоживання електроенергії. Це допомагає зменшити як втрати енергії (кВт * год.), Так і втрати потужності (кВт) у комунальній мережі. Крім того, утиліта може уникнути або затримати модернізацію мережі передачі і розподілу, де середньодобовий обсяг виробництва фотоелектричної системи відповідає піковому періоду споживання електроенергії (напр. Піковий попит у літні місяці через завантаження кондиціонера), як описано в Leng і Martin (1994).
Виробники фотоелектрики також розробляють фотоелектричні модулі, які можуть бути вбудовані в будівлі як стандартні будівельні компоненти, такі як покрівельні плитки та фасадні перегородки.
Це допомагає зменшити відносну вартість ПВенергосистеми за рахунок вартості звичайних будівельних матеріалів, а також дозволяє комунальному та / або будівельному власнику захопити розподілені генеруючі переваги. Використання ПВ у побудованому середовищі розширюється за допомогою демонстраційних проектів у промислово розвинених країнах.
Рисунок 1 - Схема схеми фотогальванічної системи
Наразі додатків центрального покоління немаєконкурентоспроможною для PV. Однак декілька систем мультимегаватной генерації були встановлені як демонстраційні проекти, призначені для надання комунальним підприємствам досвіду в управлінні центральними електростанціями. Установки центрального виробництва ПВ, такі як розподілені електромережі, що підключені до мережі, являють собою довгострокову стратегію урядів та комунальних підприємств для підтримки розвитку ПВ як чистої енергії з гарантованою подачею палива.
Програми, що не входять до мережі
В даний час PV є найбільш конкурентоспроможною на ізольованих ділянках, далеко від електричної мережі і вимагає відносно невеликої кількості енергії, як правило, менше 10 кВт. У цих несередовимі додатками, PV часто використовується при зарядці батарей, таким чином зберігаючи електричну енергію, вироблену модулями, і забезпечуючи користувачеві електричну енергію за запитом.
Ліворуч: Рисунок 2 - Схематична схема автономного автономного вимикача; Праворуч: Рисунок 3 - Схема гібридної системи відсутня
Основна конкурентна арена для PV у віддаленомуподачі електроенергії поза електромережею проти розширення електричної мережі; первинні (одноразові) батареї; або дизельних, бензинових і термоелектричних генераторів. Вартість розширення мережі в США, оцінена Групою фотоелектричних комунікацій (UPVG), коливається від $ 20 000 до $ 80 000 за милю. Таким чином, ПВ конкурує особливо добре проти розширення сітки для малих навантажень, далеко від комунальної мережі.
Порівняно з генераторами викопного палива та первиннимибатареї, ключовою перевагою ПВ є зниження витрат на експлуатацію, технічне обслуговування та заміну; це часто призводить до зниження витрат життєвого циклу фотоелектричних систем.
Програми, що не входять до сітки, включають в себе обидві автономні системи, як показано в Рисунок 2; та гібридні системи, які подібні до автономних систем, але також включають генератор викопного палива для задоволення деяких вимог до навантаження та забезпечують більш високу надійність, як показано в Малюнок 3.
Застосування водного перекачування
Рисунок 4 - Схема водяного перекачування фотоелектричних систем
Фотоелектрична перекачування води є однією з найпоширеніших фотоелектричних приладів у всьому світі, де тисячі водяних насосів з фотоелектричними живленнями встановлені як у промислово розвинених країнах, так і в країнах, що розвиваються.
До типових застосувань ПВ водних насосів належатьпобутової води, води для кемпінгів, зрошення, водопостачання села та поливу худоби. PV-насоси все частіше використовуються для насосів середнього розміру, заповнюючи розрив між малими ручними насосами та великими двигунами, а також все більше замінюючи механічні вітряні насоси.
У водних насосних системах вода перекачуєтьсяпід час сонячного проміння можна зберігати в резервуарі для подальшого використання, що робить використання батарей часто непотрібним. Наведена схема системи перекачування води Рисунок 4.
Насосні системи з ПВ є відносно простими, потребують незначного обслуговування та забезпечують незалежність від викопного палива.
Вони часто є системою вибору для місць, розташованих далеко від комунальної мережі (наприклад, ранчо), або для установок, де мережа не існує, а водних ресурсів не вистачає (наприклад, країни, що розвиваються).
Існує також хороша синергія між зрошеннямі перекачування ПВ води, оскільки потреби у воді рослин і наявність сонячних батарей збігаються (наприклад, під час «сезону дощів» менше сонця), але потрібно менше поливу та перекачування води.