세계는 세계적인 에너지 위기에 직면해 있다. 수억 여전히 충분한 에너지를 전혀 이용할 수 없는 사람들이 있습니다. 다행히도 태양광 발전 시스템이 우리가 직면한 이 위기에 대한 가장 유망한 해결책 중 하나라는 것이 점점 더 분명해지고 있습니다. 하지만 어떻게 작동할까요? 그리고 사용 가능한 태양광 발전 시스템의 유형은 무엇일까요?
차례
태양광 발전 시스템이란?
태양광 발전 시스템의 3가지 유형
태양광 PV 시스템 선택을 위한 치트 시트
태양광 발전 시스템이란?
PV 시스템은 1990년대부터 사용되어 왔으며 대안으로 인기가 높아지고 있습니다. 재생 에너지 출처. 태양광 발전 시스템은 태양 에너지를 사용하여 태양 복사선을 전기로 변환합니다. 이는 하나 이상의 태양 전지 패널 그리고 인버터, 컨트롤러, 장착 시스템 또는 배터리와 같은 다른 구성 요소. PV 시스템은 독립형 애플리케이션 또는 그리드 연결 시스템으로 사용할 수 있으며, 크기는 필요한 전기량과 설치에 사용할 수 있는 공간에 따라 옥상 시스템에서 대규모 발전소까지 다양합니다.
태양열 에너지 및 PV 시스템
태양열은 전기를 생성하는 데 사용할 수 있는 깨끗하고 재생 가능한 에너지원입니다. 태양에서 나오기 때문에 풍부하고 고갈되지 않는 자원입니다. 한 시간, 지구 표면을 비추는 햇빛은 1년 동안 필요한 모든 인간의 에너지를 공급하기에 충분합니다. 태양의 빛은 태양 복사라고도 하며 광자로 구성되어 있습니다. 광전지 이 방사선을 포획하여 내부 전기 그리드에 반응하여 움직이는 전자로 바꾸고 그 과정에서 전기를 생산합니다.
태양광 PV 시스템의 주요 구성 요소
태양광 발전 시스템의 4가지 주요 구성 요소는 태양광 패널, 인버터, 케이블, 축전지입니다.
태양 전지 패널
이 어플리케이션에는 XNUMXµm 및 XNUMXµm 파장에서 최대 XNUMXW의 평균 출력을 제공하는 태양 전지 패널 태양광 시스템의 가장 중요한 부분이며, 결정질 실리콘과 같은 반도체 재료로 만들어진 많은 셀로 구성되어 있습니다. 햇빛이 패널에 닿으면 반도체 재료의 원자에서 전자가 방출됩니다. 이는 전기를 생성하여 전기 장치에 전원을 공급하거나 배터리를 충전하는 데 사용할 수 있습니다.
인버터
인버터 태양광 발전 시스템의 핵심 구성 요소입니다. 직류(DC) 전기를 교류(AC)로 변환하는데, 교류는 대부분의 가전제품과 전력 소모가 많은 공장에서 사용하는 전기 유형입니다.
케이블 연결
케이블은 태양광 발전 시스템의 필수적인 부분입니다. 그것은 회로의 구성 요소를 연결하고 전기가 이동하는 도관 역할을 합니다. PV 전선과 케이블은 구리 또는 알루미늄으로 만들어지며, 둘 다 전기의 우수한 도체입니다.
배터리
배터리는 태양광 발전 시스템에서 중요한 역할을 합니다. 배터리는 태양광 어레이에서 생성된 전기 에너지를 저장하여 언제든지 부하에 전력을 공급합니다. 태양광 발전 시스템을 지원하는 배터리는 주로 납산, 카드뮴-니켈 또는 리튬으로 구성됩니다.
태양광 발전 시스템의 3가지 유형
태양의 힘을 활용하는 옵션이 너무 많아서 적절한 태양광 PV 시스템을 찾는 것이 어려울 수 있습니다. 하지만 걱정하지 마세요! 이 섹션에서는 세 가지 주요 유형의 태양광 광전지 시스템을 분석하여 기업이 쉽게 비교하고 필요에 가장 적합한 시스템을 파악할 수 있도록 합니다.
그리드 연결 PV 시스템
그리드 연결형 태양광 PV 시스템은 그리드 전기 구매 보조금이 있는 지역, 특히 그리드 인프라가 더 나은 지역의 사용자에게 탁월한 선택입니다. 이는 태양광 에너지를 교류로 변환하고 유틸리티 그리드를 사용하여 전력 변동을 균형 잡기 때문입니다. 또한 온그리드 PV 시스템은 PV 시스템이 가정의 필요보다 많은 전력을 생산할 때 소비자가 잉여 에너지를 그리드로 재지정하여 전기 요금을 상쇄할 수 있도록 합니다.
이 유형의 태양광 PV 시스템은 다른 유형보다 비용이 저렴하지만 정전 보호 기능이 없다는 점에 유의해야 합니다. 따라서 이미 좋은 백업 전원이 있는 가정에 가장 적합합니다. 예를 들어, 5kW 온그리드 태양열 시스템 가정 및 상업적 사용에 좋은 선택입니다. PV 어레이는 17%의 높은 효율과 뛰어난 기계적 부하 저항을 특징으로 합니다. 또한 태양광 인버터는 과충전 보호 및 저전압 분리 기능을 갖추고 있어 효율적인 전력 저장 및 전송 품질을 보장합니다.
오프 그리드 PV 시스템
독립형 PV 시스템이라고도 하는 오프그리드 태양광 PV 시스템은 유틸리티 그리드와 독립적이며, 그리드 시스템에 연결하기 어려운 극심한 전력 부족이 있는 농촌 지역과 지역에 적합합니다. DC 전원 시스템과 AC 전원 시스템의 두 가지 형태로 제공됩니다.
DC 시스템은 다음을 사용합니다. DC-DC 컨버터 태양광 패널의 전압을 원래 값에서 DC 부하에 사용하기에 적합한 수준으로 변환합니다. 반면 AC 시스템은 인버터 PV 전압을 표준 가정용 전류로 변환합니다. DC-DC 컨버터는 AC 시스템에서도 사용되어 필요한 태양광 패널 수를 줄일 수 있습니다.
예를 들어, 완전히 통합된 5kW 태양광 PV 시스템 DC-AC 오프그리드 태양광 인버터, 충전 컨트롤러 포함 5kWh 리튬 배터리, 12W 태양광 패널 450개 모듈. 이 시스템은 전력망에 접근할 수 없는 외딴 지역의 주택에 적합합니다. 그럼에도 불구하고 소비자는 이러한 유형의 PV 시스템에는 단자 부식 여부 확인 및 배터리 셀의 전해질 수준 검사를 포함한 주기적 유지 관리가 필요하다는 점을 알고 있어야 합니다.
하이브리드 PV 시스템
하이브리드 PV 시스템, 예: 10kW-30kW 태양광 시스템 뱅크, 그리드에 대한 접근이 제한적인 원격 및 개발 지역의 학교, 병원 등과 같은 산업 및 상업 위치에 가장 적합합니다. 풍력 터빈 및 디젤 발전기와 같은 다른 에너지원을 내장하기 때문입니다. 이러한 하이브리드 시스템은 다음과 페어링됩니다. 리튬 배터리 과잉 에너지를 저장해서 낭비되지 않도록 합니다.
하이브리드 시스템을 사용하는 이점에는 한 소스가 고장나거나 사용할 수 없더라도 충분한 전기를 생성할 수 있다는 것이 포함됩니다. 이러한 시스템은 태양이 비치지 않거나 바람이 불지 않을 때에도 전력을 공급할 수 있습니다. 이는 혹독한 겨울과 햇빛이 없는 장기간을 경험하는 지역에 필수적인 고려 사항입니다. 하이브리드 PV 시스템의 이점은 많지만 복잡한 설계와 여러 에너지 소스가 필요하기 때문에 설치 비용이 많이 들 수 있습니다.
태양광 PV 시스템 선택을 위한 치트 시트
태양광 발전 시스템은 가정, 농장, 심지어 공장, 학교, 병원, 쇼핑몰과 같은 대규모 산업 및 상업 사용자에게 전기를 생성하는 깨끗하고 경제적이며 지속 가능한 방법을 제공합니다. PV 시스템은 온그리드 PV 시스템, 오프그리드 PV 시스템, 하이브리드 PV 시스템의 3가지 주요 유형으로 분류됩니다. 선택할 시스템은 사용자의 위치, 예산, 에너지 요구 사항과 같은 여러 요인에 따라 달라집니다.
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