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Panels Photovoltaische Solarenergie

Photovoltaikanlage

Photovoltaikanlage

Eine Photovoltaikanlage oder ein Photovoltaikkraftwerk ist eine Reihe von Einrichtungen zur Stromversorgung des Netzes. Hierzu werden Photovoltaik-Großanlagen eingesetzt. Die Funktion besteht darin, Sonnenstrahlung einzufangen und in Elektrizität umzuwandeln.

Eine Photovoltaikanlage ist ein Kraftwerk, das im Wesentlichen aus Photovoltaikmodulen und einem Wechselrichter besteht. Photovoltaik-Module sind für die Umwandlung von Sonnenstrahlung in elektrische Gleichstromenergie verantwortlich.

Der Wechselrichter ist das elektronische Gerät, dessen Funktion darin besteht, die von den Photovoltaikmodulen erzeugte Gleichstromenergie in Wechselstromenergie mit ähnlichen Eigenschaften wie das elektrische Netz umzuwandeln.

Die Solaranlage arbeitet als kleines Kraftwerk zur Stromerzeugung, das die erzeugte Energie über den Wechselrichter in das Stromverteilungsnetz einspeist.

Dieser Vorgang führt zu einer besseren Leistung der Installation. Die erzeugte Energie wird nicht direkt verwendet, sondern in das Netzwerk eingespeist und kann von jedem Teilnehmer des elektrischen Systems verwendet werden.

Auf diese Weise kann die gesamte von den Solarmodulen erzeugte Energie auch in Ferien oder Ferienzeiten genutzt werden, in denen der Eigenverbrauch praktisch gleich Null sein kann.

Photovoltaik wird als eine Art saubere Energie angesehen, da sie keine Schadgase erzeugt.

Wie wird eine Photovoltaikanlage gebaut?

Komponenten einer Photovoltaikanlage

Eine Photovoltaikanlage besteht aus verschiedenen Komponenten, von denen wir die wichtigsten zitieren:

  • Photovoltaik-Zellen. Im Allgemeinen aus Silizium zusammengesetzt. Fotozellen sind dafür verantwortlich, Sonnenenergie zu erfassen und durch den Photovoltaikeffekt in Elektrizität umzuwandeln.

  • Meteorologischer Turm Hier werden die verschiedenen meteorologischen Bedingungen analysiert, um die Sonnenstrahlung zu bestimmen, die empfangen wird oder voraussichtlich empfangen wird.

  • DC-Schrank. Es empfängt den von den Photovoltaikzellen erzeugten Strom.

  • Investor.  Ein Wechselrichter wandelt Gleichstrom in Wechselstrom um.

  • Wechselstromschrank. Es empfängt den Strom, den der Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt hat.

  • Transformationszentrum. Ort, an dem sich die Energie an die für den Transport geeigneten Intensitäts- und Spannungsbedingungen anpasst.

  • Transportlinien. Mit diesen Leitungen kann Strom zu den Verbrauchszentren transportiert werden.

  • Kontrollraum. Standort, an dem der Betrieb aller Elemente der Photovoltaikanlage überwacht wird.

Bei der Dimensionierung der elektrischen Komponenten muss berücksichtigt werden, dass sich in Zukunft die installierte Leistung der Anlage erhöhen kann.

Wie funktioniert eine Photovoltaikanlage?

Der Betrieb aller Anlagen wird vom Kontrollraum aus überwacht. Im Kontrollraum werden Informationen von den verschiedenen Systemen der Installation empfangen:

  • Wetterturm.

  • Investor.

  • DC- und AC-Schränke.

  • Transformationszentrum usw.

Sonnenkollektoren, Strom gewinnen

Photovoltaikzellen sind das Grundelement einer Photovoltaikanlage. Diese sind in Photovoltaikplatten zusammengefasst.

Fotozellen sind dafür verantwortlich, die Sonnenstrahlung einzufangen und in elektrische Energie umzuwandeln. Sie bestehen üblicherweise aus Silizium. Silizium ist ein Halbleitermaterial, das den photoelektrischen Effekt erleichtert.

Wenn ein Photon mit einer Zellzelle kollidiert, wird ein Elektron freigesetzt. Mit der Summe vieler freier Elektronen wird ein kontinuierlicher elektrischer Strom erzeugt. Dieser Strom wird später in Wechselstrom umgewandelt.

Photovoltaikanlage

Die Photovoltaikzellen werden in Module integriert und mit diesen Modulen werden die Photovoltaikmodule gebildet.

Ein grundlegendes Element für eine Photovoltaikanlage ist die Meteorologie (Strahlung, Luftfeuchtigkeit, Temperatur ...). Abhängig von der meteorologischen Situation jedes Augenblicks ist die Sonnenstrahlung, die die Photovoltaikzellen erhalten, variabel.

Aus diesem Grund wird in der Anlage ein meteorologischer Turm gebaut, um die unterschiedlichen Wetterbedingungen kontrollieren und analysieren zu können.

Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom

Photovoltaik-Module erzeugen Gleichstrom. Die elektrische Energie, die durch das Übertragungsnetz zirkuliert, erfolgt jedoch in Form von Wechselstrom. Aus diesem Grund muss Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt werden.

Zunächst wird der Gleichstrom von den Solarmodulen zu einem Gleichstromschrank geleitet. In diesem Schrank wird der Strom mittels eines Wechselrichters in Wechselstrom umgewandelt. Der Strom wird dann zu einem Wechselstromschrank transportiert.

Transport und Lieferung von Elektrizität

Der Strom, der den Wechselstromschrank erreicht, kann nicht an das Netzwerk geliefert werden. Aus diesem Grund durchläuft die erzeugte elektrische Energie ein Transformationszentrum, wo sie an die Intensität und die Spannungsbedingungen der Transportleitungen zur Verwendung in den Verbrauchszentren angepasst wird.

Welche Auswirkungen haben sie auf die Umwelt?

Auf Umweltebene haben Photovoltaik-Solaranlagen eine Reihe von Vorteilen: 

  • Es ist ein erneuerbares und nachhaltiges Energiesystem.

  • Sie sind nicht auf fossile Quellen angewiesen.

  • Sie emittieren keine Treibhausgase.

  • Geringe Abfallproduktion und umweltschädliche Einleitungen während der Nutzungsphase.

Photoelektrische Anlagen haben jedoch auch Auswirkungen auf die Umwelt:

  • Landschaftsliebe.

  • Landnutzungsänderung.

  • Auswirkungen auf die Mobilität der Fauna.

  • Biotop-Besatzungsbedingung. Ein Biotop ist ein Gebiet mit einheitlichen Umweltbedingungen, das lebenswichtigen Raum für eine Reihe von Flora und Fauna bietet.

Zusammenfassung

Eine Photovoltaikanlage ist eine Kernkraftanlage zur Stromerzeugung. In diesen Fällen wird der Strom direkt in das Stromnetz eingespeist.

Die hohen installierten Leistungen erfordern die Installation einer großen Anzahl von Solarmodulen.

    Autor:

    Erscheinungsdatum: 13. Mai 2015
    Geändert am: 29. Mai 2020