Solarenergie: eine unerschöpfliche Energiequelle

Солнечная панель

Die Solarenergie ist eine Technologie zur Erzeugung von elektrischer Energie oder Wärmeenergie durch die Umwandlung von Sonnenenergie. Die Erzeugung von Elektrizität durch die Umwandlung Sonnenenergie bezeichnet man auch als Solarstrom oder auch als Photovoltaik.

Die Sonne ist eine unerschöpfliche Energiequelle. Solarmodule lassen sich sowohl auf dem Boden als auch auf den Dächern von Gebäuden platzieren. Im Gegensatz zu einigen anderen Methoden der Energieerzeugung, erzeugen Photovoltaikanlagen keinerlei Lärmbelästigung. Außerdem brauchen die Anlagen im Vergleich zu anderen Energieerzeugungsmethoden relativ wenig Pflege und Wartung. Es reicht aus, von Zeit zu Zeit Schnee oder Staub von den Solarmodulen abzuwischen. Wenn die Module schräg montiert sind, wird der Staub durch den Regen sogar von alleine entfernt.

Solarenergie kann überall auf der Welt und in allen Anlagengrößen genutzt werden: Das beginnt beim Outdoor-Rucksack für das Aufladen eines Smartphones und endet bei Solarfeldern mit mehreren Hektar Größe, die ganze Industriegebiete oder Städte mit Solarstrom versorgen können. Die solare Erzeugung ist für jeden zugänglich – für den Bürger zur Versorgung seines eigenen Hauses, für Landwirte für die Stromversorgung auf den Feldern oder für Betriebe und öffentliche Einrichtungen.

Im Gegensatz zu den traditionellen Energiequellen wie Kohle oder Gas ist die Sonne überall verfügbar. Immer sonniges Wetter mit direkter Sonneneinstrahlung ist nicht zwingend notwendig, um Energie zu erzeugen - selbst bei bewölktem Himmel wird Strom erzeugt, wenn auch nicht so effektiv wie bei sonnigem Wetter. Ein weit verbreiteter Irrtum ist, dass für die praktische Anwendung der Solarstromerzeugung die Umgebungstemperatur hoch sein muss. Dies ist keineswegs der Fall - die solare Stromerzeugung wird in heißen afrikanischen Ländern unter der sengenden Sonne ebenso erfolgreich eingesetzt und funktioniert reibungslos wie in kalten Regionen wie dem schneebedeckten Jakutien. Übrigens, dank der glatten Oberfläche des Schutzglases auf den Scheiben rutscht in der Regel eine kleine Menge Schnee von selbst von den Modulen ab.

Photovoltaik (griechisch: Fotos - Licht und Volt - eine Einheit der elektrischen Spannung nach Alessandro Volta). Dieser Name ist in der internationalen Kommunikation sehr gebräuchlich - Photovoltaik, kurz PV. Es handelt sich um eine Methode zur Erzeugung von elektrischer Energie, bei der Photovoltaikzellen die Energie der Sonne in Elektrizität umwandeln.

Das Solarkraftwerk oder die Solaranlage ist ein Einzelobjekt zur Erzeugung elektrischer Energie unter Nutzung der Sonne. In diesem Fall kann die installierte Kapazität des Solarkraftwerks von einigen Watts (in einem Taschenrechner oder einem anderen elektronischen Gerät mit geringer Leistung) bis hin großen Solarparks mit 500 Megawatt bis zu einem Gigawatt reichen, was der Größe von russischen Kernkraftwerken entspricht. In der Regel hat jedes Solarkraftwerk die gleiche Zusammensetzung der Ausrüstung, nur die Eigenschaften der Ausrüstung unterscheiden sich je nach der vom Verbraucher benötigten Leistung und der Art der Spannung. Objekte zur Erzeugung von Solarstrom mit geringer Leistung stehen beispielsweise auf den Dächern von Bildungseinrichtungen aus unserem Projekt.

Bestandteile von Solarkraftwerken:

Solarmodule - eine Gruppe von Halbleiterbauelementen (Fotozellen), die Sonnenenergie in elektrischen Gleichstrom umwandeln. Ein Modul besteht aus vielen Solarzellen. Die Module werden je nach Anzahl der Solarzellen, ihrer Größe und der verwendeten Technologie mit unterschiedlichen Parametern und Eigenschaften hergestellt. Solarmodule wiegen in der Regel zwischen 13 und 25 kg und erreichen im Durchschnitt eine Größe von 1 x 1,5 x 0,3 Metern und haben eine Lebensdauer von mindestens 25 Jahren.
Das Hauptmaterial, das bei der Herstellung der Solarzellen für die Solarmodule bis heute verwendet wird, ist Silizium. Es gibt verschiedene Arten von Solarzellen in den Solarmodulen - monokristalline, polykristalline, und heterostrukturierte.

Die installierte Kapazität eines Solarkraftwerks bedeutet, wie hoch der Wert der aktiven elektrischen Leistung ist, die ein Solarkraftwerk zu einem bestimmten Zeitpunkt erzeugen kann. Die installierte Kapazität hängt von der Anzahl der im Kraftwerk verwendeten Solarmodule und von der Kapazität jedes einzelnen Solarmoduls ab. Ein einzelnes Solarmodul kann zum Beispiel 100 W als auch 350 W installierte Leistung haben, auch wenn beide Module gleich groß sind. Die Kapazität oder Leistung des Moduls hängt ab von den verwendeten Solarzellen, seiner Produktionstechnologie und von einigen anderen Faktoren.

Der Solarwechselrichter ist ein Halbleiterbauelement, das den vom Solarmodul erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. In diesem Fall können als Teil des Wechselrichters Spannungswandler installiert werden, um das vom Verbraucher benötigte Spannungsniveau zu erhalten.

Controller - ein mikroprozessorbasiertes Gerät, eine Art "Gehirn" des Solarsystems, das die Betriebsarten des Solarkraftwerks steuert, überwacht und die Stromversorgung des Verbrauchers aus dem Solarkraftwerk / der Batterie (falls vorhanden) / der zentralen Stromversorgung (falls vorhanden) schaltet, die Batterieladekontrolle übernimmt sowie den Schutz des Stromversorgungssystems des Verbrauchers vor Überlastungen schützt. Im industriellen Solarkraftwerk wird anstelle des Controllers eine übergeordnete Regelungsstruktur für die Überwachung des Solarkraftwerks verwendet.

Das Überwachungssystem eines Solarkraftwerks ist im Vergleich zum Controller eine Struktur zur Verwaltung eines großen (industriellen) Netzwerks oder eines lokalen Solarkraftwerks, einer höheren Ebene. Das System verfügt über beide Hardwarelösungen - Relaisschutz und Automatisierung, Telemechanik, Stromzählersystem, Sonnennachführungssystem und Dispatchersystem des Solarkraftwerks (gesteuert durch den Dispatcher).

Batterie - elektrochemische Vorrichtung, die es ermöglicht, elektrische Energie über einen langen Zeitraum zu akkumulieren, um sie in den erforderlichen Zeiträumen an den Stromverbraucher abzugeben. Die am häufigsten verwendeten Technologien bei Solaranlagen sind Blei-Säure und Lithium-Ionen-Batterien. Diese Batterien werden dann auch oft als Solarspeicher bezeichnet.

1 Watt ist was und wie viel ist das?
Watt (internationale Bezeichnung: W) - eine Maßeinheit für die Leistung, einschließlich der Wirkleistung und der vollen Leistung von Wechselstrom. Die Einheit ist nach dem schottisch-irischen Mechanik-Erfinder James Watt (Watt) benannt.

1 Watt installierte Leistung eines Solarkraftwerks ist der Wert der aktiven elektrischen Spitzenleistung, die ein Solarkraftwerk zu einem bestimmten Zeitpunkt erzeugen kann. 1000 Watt sind ein Kilowatt, 1000 Kilowatt sind ein Megawatt, und 1000 Megawatt sind ein Gigawatt.