De wereld kampt met een wereldwijde energiecrisis. Honderdmiljoenen van de mensen heeft nog steeds helemaal geen toegang tot voldoende energie. Gelukkig wordt het steeds duidelijker dat fotovoltaïsche zonnesystemen een van de meest veelbelovende oplossingen zijn voor deze crisis waarmee we worden geconfronteerd. Maar hoe werken ze? En wat zijn de verschillende soorten fotovoltaïsche zonnesystemen die beschikbaar zijn?
Inhoudsopgave
Wat is een fotovoltaïsch zonnesysteem?
Drie soorten fotovoltaïsche zonnesystemen
Spiekbriefje voor het kiezen van zonne-PV-systemen
Wat is een fotovoltaïsch zonnesysteem?
PV-systemen bestaan al sinds de jaren negentig en worden steeds populairder als alternatief hernieuwbare energie bron. Zonne-energiesystemen gebruiken de energie van de zon om zonnestraling om te zetten in elektriciteit. Ze bestaan uit een of meer zonnepanelen en andere componenten zoals een omvormer, een controller, een montagesysteem of batterijen. PV-systemen kunnen worden gebruikt als stand-alone-toepassingen of netgekoppelde systemen, en hun grootte varieert van daksystemen tot grootschalige opwekkingsinstallaties, afhankelijk van hoeveel elektriciteit er nodig is en hoeveel ruimte er beschikbaar is voor installatie.
Zonne-energie en PV-systemen
Zonne-energie is een schone, hernieuwbare energiebron die kan worden gebruikt om elektriciteit op te wekken. Het is een overvloedige en onuitputtelijke bron omdat het afkomstig is van de zon. In slechts een uur, het zonlicht dat het aardoppervlak raakt is genoeg om alle menselijke energiebehoeften voor een heel jaar te voorzien. Het licht van de zon wordt ook wel zonnestraling genoemd en bestaat uit fotonen. Fotovoltaïsche cellen vangen deze straling op en zetten deze om in elektronen die bewegen als reactie op een intern elektrisch rooster, waardoor er elektriciteit wordt geproduceerd.
Belangrijkste componenten van zonne-PV-systemen
De vier hoofdonderdelen van fotovoltaïsche zonnesystemen zijn zonnepanelen, omvormers, bekabeling en opslagbatterijen.
Zonnepanelen
De zonnepaneel is het belangrijkste onderdeel van een fotovoltaïsch systeem en bestaat uit veel cellen gemaakt van halfgeleidermaterialen zoals kristallijn silicium. Wanneer zonlicht op het paneel valt, bevrijdt het elektronen van atomen in het halfgeleidermateriaal. Dit resulteert in elektriciteit, die kan worden gebruikt om elektrische apparaten van stroom te voorzien of batterijen op te laden.
inverter
Omvormers zijn een belangrijk onderdeel van fotovoltaïsche zonnesystemen. Ze zetten gelijkstroom (DC) om in wisselstroom (AC), het type elektriciteit dat wordt gebruikt door de meeste huishoudelijke apparaten en energieverslindende fabrieken.
bekabeling
Bekabeling is een integraal onderdeel van fotovoltaïsche zonnesystemen. Het verbindt de componenten van een circuit en dient als een geleider waar elektriciteit doorheen stroomt. De PV-draden en -kabels zijn gemaakt van koper of aluminium, die beide uitstekende geleiders van elektriciteit zijn.
Batterijen
Batterijen spelen een belangrijke rol in fotovoltaïsche zonnesystemen. Ze slaan de elektrische energie op die door de zonnepanelen wordt gegenereerd om de belasting op elk gewenst moment van stroom te voorzien. Batterijen die fotovoltaïsche zonnesystemen ondersteunen, bestaan voornamelijk uit loodzuur, cadmium-nikkel of lithium.
Drie soorten fotovoltaïsche zonnesystemen
Met zoveel opties om de kracht van de zon te benutten, kan het lastig zijn om het juiste zonne-PV-systeem te vinden. Maar maak je geen zorgen! In dit gedeelte worden de drie belangrijkste typen zonne-PV-systemen besproken, zodat bedrijven ze gemakkelijk kunnen vergelijken en kunnen bepalen welke het beste bij hun behoeften past.
Netgekoppelde PV-systemen
Netgekoppelde zonne-PV-systemen zijn een uitstekende keuze voor gebruikers in gebieden met subsidies voor de aankoop van elektriciteit uit het net, met name in gebieden met een betere netinfrastructuur, omdat ze zonne-energie omzetten in wisselstroom en het elektriciteitsnet gebruiken om eventuele stroomschommelingen te compenseren. Daarnaast kunnen consumenten met on-grid PV-systemen hun elektriciteitsrekening compenseren door overtollige energie om te leiden naar het net wanneer het PV-systeem meer stroom produceert dan hun huishouden nodig heeft.
Hoewel dit type zonne-PV-systeem goedkoper is dan andere typen, moet worden opgemerkt dat het geen bescherming biedt tegen stroomuitval; het is dus het meest geschikt voor huizen die al goede back-upstroombronnen hebben. Bijvoorbeeld de 5 kW op het elektriciteitsnet aangesloten zonnestelsel is een geweldige keuze voor thuis- en commercieel gebruik. De PV-arrays hebben een hoge efficiëntie van 17% en een uitstekende mechanische belastingsweerstand. Bovendien is de zonne-omvormer uitgerust met overbelastingsbeveiliging en een onderspanningsontkoppelingsfunctie, wat zorgt voor efficiënte energieopslag en transmissiekwaliteit.
Off-grid PV-systemen
Off-grid zonne-PV-systemen, ook wel stand-alone PV-systemen genoemd, zijn onafhankelijk van het elektriciteitsnet en zijn geschikt voor plattelandsgebieden en gebieden met extreme stroomtekorten die moeilijk aan te sluiten zijn op netsystemen. Ze zijn er in twee vormen: DC-stroomsystemen en AC-stroomsystemen.
Een DC-systeem maakt gebruik van een DC-DC-omzetter om de spanning van zonnepanelen om te zetten van de oorspronkelijke waarde naar een geschikt niveau voor gebruik in DC-belastingen. Een AC-systeem gebruikt daarentegen een omvormer om PV-spanning om te zetten in standaard huishoudelijke elektrische stroom. DC-DC-converters kunnen ook worden gebruikt in AC-systemen om het aantal benodigde zonnepanelen te verminderen.
Bijvoorbeeld de volledig geïntegreerde 5 kW zonne-PV-systeem omvat een DC-AC off-grid zonne-omvormer, laadregelaar, 5 kWh lithiumbatterij, en 12 modules van 450W zonnepanelen. Dit systeem is geweldig voor huizen op afgelegen locaties zonder toegang tot netstroom. Niettemin moeten consumenten zich ervan bewust zijn dat dit type PV-systeem periodiek onderhoud vereist, inclusief het controleren van de aansluitingen op corrosie en het inspecteren van het elektrolytniveau in batterijcellen.
Hybride PV-systemen
Hybride PV-systemen, zoals 10 kW-30 kW zonnesysteembanken, zijn het meest geschikt voor industriële en commerciële locaties zoals scholen, ziekenhuizen, enz. in afgelegen en ontwikkelde gebieden met beperkte toegang tot het net, omdat ze andere energiebronnen zoals windturbines en dieselgeneratoren insluiten. Deze hybride systemen worden gecombineerd met lithium batterijen om overtollige energie op te slaan, zodat deze niet verloren gaat.
De voordelen van het gebruik van hybride systemen zijn onder andere dat u voldoende elektriciteit kunt genereren, zelfs als één bron uitvalt of niet beschikbaar is. Dergelijke systemen kunnen stroom leveren, zelfs als de zon niet schijnt of de wind niet waait. Dit is een essentiële overweging voor gebieden met strenge winters en lange periodes zonder zonlicht. Hoewel hybride PV-systemen veel voordelen bieden, kunnen ze duur zijn om te installeren, omdat ze een complex ontwerp en meerdere energiebronnen vereisen.
Spiekbriefje voor het kiezen van zonne-PV-systemen
Zonne-PV-systemen bieden een schone, economische en duurzame manier om elektriciteit op te wekken voor huishoudens, boerderijen en zelfs grote industriële en commerciële gebruikers zoals fabrieken, scholen, ziekenhuizen en winkelcentra. PV-systemen worden gecategoriseerd in 3 hoofdtypen: on-grid PV-systemen, off-grid PV-systemen en hybride PV-systemen. Het systeem dat u kiest, hangt af van verschillende factoren, zoals de locatie, het budget en de energiebehoeften van de gebruiker.
Zo, daar heb je het! Een spoedcursus over de basisprincipes van fotovoltaïsche zonnesystemen. Klaar om over te stappen van traditionele energiebronnen naar zonne-energie? Bekijk dan deze kosteneffectieve PV-systemen voor een snelle start!
