태양광 발전 (Photovoltaics)

태양광 발전 (Photovoltaics)

광전학(PV)은 물리, 광화학, 전기화학에서 연구된 현상인 광전 효과를 나타내는 반도체를 사용하여 빛을 전기로 변환하는 것이다. 광전 효과는 전기 발전과 광센서로 상업적으로 활용된다.

태양광 발전 시스템은 각각 전기를 생산하는 많은 태양 전지로 구성된 태양 모듈을 사용한다. PV 설치는 지상 장착, 옥상 장착, 벽 장착 또는 부유식일 수 있다. 그 산은 고정되어 있거나 태양 추적기를 사용하여 하늘을 가로질러 태양을 따라갈 수 있다.

PV는 2020년에 0.01567 US$/kWh까지 낮은 가격 입찰로 태양 전위가 높은 지역에서 가장 저렴한 전력 공급원이 되었다. 패널 가격이 10년 만에 10배 가까이 떨어졌다. 이러한 경쟁력은 지구 온난화를 완화시키기 위해 필요한 지속 가능한 에너지로 전 세계적으로 이행하는 길을 열어준다. CO 배출 예산배출량이 현재 수준을 유지할 경우 2028년에 1.5도 목표를 달성하는 데 2가 사용됩니다. 그러나 PV를 주 공급원으로 사용하려면 에너지 저장 시스템 또는 고전압 직류 전력선에 의한 전역 배분이 필요하며 이로 인해 추가 비용이 발생한다.

태양광 발전은 에너지원으로서 특정한 이점을 가지고 있다. 일단 설치되면, 그 작동은 오염과 온실 가스 배출을 발생시키지 않으며, 전력 수요와 관련하여 간단한 확장성을 보여주며, 실리콘은 지구 지각에서 큰 가용성을 가지고 있다.

1990년대 이후 독립형 설치 및 그리드 연결 PV 시스템이 사용됨에 따라 광전지 시스템은 오랫동안 전문 애플리케이션에 사용되어 왔다. 태양광 모듈은 독일 환경론자들과 유로솔라 조직이 정부로부터 1만개의 지붕 프로그램을 지원받았던 2000년에 처음 대량 생산되었습니다.

어떤 경우든 기술의 발전과 제조 규모의 증가로 비용이 절감되었고 신뢰성이 향상되었으며 태양광 발전 설비의 효율성이 향상되었습니다. 태양 발전 전기의 우선 공급 관세와 같은 순 계량 및 재정적 인센티브는 많은 국가에서 태양광 발전 설비를 지원해왔다. 현재 100개 이상의 나라들이 태양광 발전기를 사용하고 있다.

2019년에는 전 세계적으로 설치된 PV 용량이 635기가와트(GW) 이상으로 증가하여 전 세계 전력 수요의 약 2%를 차지했습니다.[8] 수력 및 풍력 발전 이후, PV는 세계 용량 면에서 세 번째 재생 에너지원이다. 국제 에너지 기구는 2019년부터 2024년까지 700 - 880 GW의 성장을 예상하고 있습니다.예측에 따르면, PV는 2020년대 중반까지 설치 용량이 가장 큰 기술이 될 수 있다.

2020년에는 옥상 태양광 발전 시스템이 캐나다 오타와에서 1.28년, 이탈리아 카타니아에서 0.97년, 인도 자이푸르에서 0.4년 만에 생산하는데 필요한 에너지를 회수한다.

PV는 주로 비용 절감을 제공하는 기술 개발의 결과로 에너지원으로 성장했다.

태양광 발전은 태양 전지를 이용하여 태양 에너지를 광전 효과로 전자의 흐름으로 전환함으로써 전력을 생산하는 방법으로 가장 잘 알려져 있다.

태양 전지는 장비에 동력을 공급하거나 배터리를 충전하기 위해 사용될 수 있는 태양으로부터 직류 전기를 생산한다. 광전학의 첫번째 실용적인 적용은 궤도를 선회하는 위성과 다른 우주선에 전력을 공급하는 것이었지만, 오늘날 대부분의 광전 모듈은 전력 생산을 위한 그리드 연결 시스템에 사용된다. 이 경우 DC를 AC로 변환하려면 인버터가 필요합니다. 원격 주거지, 보트, 레저용 차량, 전기 자동차, 도로변 비상 전화, 원격 감지 및 파이프라인 음극방식 등을 위한 독립형 시스템의 시장은 여전히 더 작다.

태양광 발전은 반도체 물질을 포함하는 다수의 태양 전지로 구성된 태양 모듈을 사용한다. 동태양광케이블은 모듈(모듈 케이블), 배열(배열 케이블) 및 서브필드를 연결합니다. 재생 에너지 자원에 대한 수요 증가로 인해, 태양 전지와 광전지 어레이의 제조는 최근 몇 년 동안 상당히 발전했다.

태양광 발전은 오래 전부터 지구상에서 가장 풍부하고 널리 분포된 재생 에너지인 태양을 이용하는 청정 에너지 기술로 여겨져 왔다. 세포는 환경으로부터 보호를 필요로 하며, 보통 태양 모듈에 단단히 포장되어 있다.

태양광 모듈 전력은 "Wp"(와트 피크)의 표준 시험 조건(STC)에서 측정된다. 특정 장소의 실제 출력은 지리적 위치, 시간, 날씨 조건 및 기타 요인에 따라 이 정격 값보다 작거나 더 클 수 있다. 태양광 발전 어레이 용량 요인은 일반적으로 25% 미만이며, 이는 다른 많은 산업용 전력 공급원보다 낮은 수치입니다.