Přímá (i nepřímá) výroba elektrické energie

Slides:



Advertisements
Podobné prezentace
DEN STROJAŘŮ SPŠp a SOUs HRANICE.
Advertisements

Připojení fotovoltaických elektráren
Solární systémy pro aktivní topení
Výroba a distribuce elektrické energie
Energetický management budov Jiří Karásek Fakulta stavební, ČVUT v Praze K126.
Solární systémy pro aktivní topení Ing. Tomáš Kopecký 10:30.
Historie, princip, užití,…a obrázky
Systémy pro výrobu solárního tepla
Ekonomika provozu a současné trendy v oblasti využívání sluneční energie A5M13VSO-7.
Využití solární energie A5M13VSO soubor přednášek
Sluneční elektrárna Získávání energie ze slunečního záření patří z pohledu životního prostředí mezi nejšetrnější způsoby. V poslední době se těší značné.
Směry rozvoje Obnovitelných zdrojů energie a jejich technologie Workshop v rámci projektu Energetický Inovační Portál CZ-PL Koberovy
Sluneční elektrárna.
Solární Střešní solární elektrárna Informace pro investory.
Kvantové fotodetektory a optoelektronické přijímače X34 SOS 2009
Žárovky.
Energie Slunce Připojení fotovoltaických elektráren.
FOTOVOLTAICKÉ HYBRIDNÍ MODULY
EU 2020: Obnovitelné zdroje či jádro Petr Binhack
Obnovitelné zdroje energie – jejich využití a budoucnost 4. setkání OHK v Třinci 22. března 2010 Prof. Pavel SANTARIUS, CSc. Technická univerzita Ostrava.
Nakládání s odpadními fotovoltaickými panely Praha, listopad 2010 Ing. Jan Pavlíček.
Analýza vlivu cen elektřiny na ekonomiku průmyslových podniků Prezentace EGÚ Brno, a. s. Sekce provozu a rozvoje elektrizační soustavy Květen 2007.
Internetový portál Ing. Bronislav Bechník, Ph.D. odborný garant oboru Obnovitelná energie a úspory energie
V roce 1839 pozoroval Edmond Becquerel (Fr) vznik elektrického napětí mezi osvětlenými elektrodami,jistě si nebyl vědom pozdějšího celosvětoveho významu.
VLASTNÍ POLOVODIČE.
Infračervená sektrometrie s Fourierovou transformací
Tato prezentace byla vytvořena
KEE/SOES 10. přednáška Moderní technologie FV článků Umělá fotosyntéza
Polovodiče ZŠ Velké Březno.
Je-li materiál polovodič, vede proud?
Fotovoltaické články – základní struktura a parametry
Miroslav Luňák Vlastnosti vrstev a struktur na bázi a-Si:H
Elektrický proud v látkách
Přípravek fotovoltaického panelu pro praktickou výuku
ELEKTRICKÝ PROUD V POLOVODIČÍCH
Technologie fotovoltaických článků a modulů z krystalického křemíku
KEE/SOES 7. přednáška Vlastnosti FV článků Ing. Milan Bělík, Ph.D.
Solární panely g.
Obnovitelné a Alternativní zdroje energie
Energetická účinnost a změna klimatu Kontrola emisí Podpora výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie konference EPEE, , Praha Josef.
Renewable energy Energie z obnovitelných zdrojů
Martin VRZALA. * Energetika * Primární energetické zdroje * Obnovitelné energetické zdroje.
Tereza Lukáčová 8.A MT blok
RNDr. Jiří Olejníček, Ph.D.
Ekonomické aspekty fotovoltaiky A5M13FVS-12. Ekonomické hodnocení PV systémů Cena elektřiny vyrobená nějakým systémem (např. fotovoltaickým) se obvykle.
Energie Slunce Realizace fotovoltaických elektráren.
Digitální učební materiál
Anotace Prezentace, která se zabývá vedením el. proudu v polovodičích. Autor Mgr. Michal Gruber Jazyk Čeština Očekávaný výstup Žáci znají využití dalších.
Fotovoltaická elektrárna 650 kWp, Business Park Benátky
Vznik přechodu P- N Přechod P- N vznikne spojením krystalů polovodiče typu P a polovodiče typu N: “díra“ elektron.
Fotovoltaický jev, fotovoltaické články a jejich charakteristiky
Technologie tenkovrstvých článků a modulů
Fotoelektrický jev Fotoelektrický jev byl poprvé popsán v roce 1887 Heinrichem Hertzem. Pozoroval z pohledu tehdejší fyziky nevysvětlitelné chování elektromagnetického.
Přímá výroba elektrické energie
Tepelné akumulátory.
Využití energie Slunce
Fotočlánky Fotoelektrický jev byl poprvé popsán v roce 1887 Heinrichem Hertzem. Pozoroval z pohledu tehdejší fyziky nevysvětlitelné chování elektromagnetického.
1 Druh palivaEmisní faktor Hnědé uhlí 0,36 t CO 2 /MWh výhřevnosti paliva Černé uhlí0,33 t CO 2 /MWh výhřevnosti paliva Těžký topný olej0,27 t CO 2 /MWh.
Solární energie A její využití.
SVĚTELNÁ ENERGIE. Vznik světelné energie Jaderná energie ve Slunci se mění na světelnou energii, tu zachytí solární panely, ze kterých vychází elektrická.
Centrum energeticky efektivních budov.  Díky nejnovějším trendům ohledně snižování energetické spotřeby budov, ať již z legislativních důvodů, ekonomických.
Martin Sedlák, ředitel AliES 29. února Zvonečník, Praha.
Zlepšení podmínek pro vzdělávání na středních školách Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název a adresa školy: Integrovaná střední.
POLOVODIČE Tato práce je šířena pod licencí CC BY-SA 3.0. Odkazy a citace jsou platné k datu vytvoření této práce. VY_32_INOVACE_19_32.
Přímá (i nepřímá) výroba elektrické energie
ELEKTRONIKA Součástky řízené světlem
Fotodioda Nina Lomtatidze
FVE.
Světelná technika Světelné diody.
Přímá (i nepřímá) výroba elektrické energie
Transkript prezentace:

Přímá (i nepřímá) výroba elektrické energie Energie Slunce Přímá (i nepřímá) výroba elektrické energie

Možnosti využití sluneční energie Jak lze vyrobit elektrickou energii ze Slunce ? a) přímo * fotovoltaické články b) nepřímo * ohřev média a následná výroba elektrické energie Jak lze vyrobit tepelnou energii ze Slunce ? * solární kolektory Míra využití sluneční energie je dána: * intenzitou slunečního svitu * technologickými možnostmi * všestranným využitím získané energie * ekonomickou návratností * možností investic a mírou zisku

Mapa slunečního svitu v ČR V ČR za rok 1kWP  1MWh Solární záření v České republice Zdroj: Atlas podnebí Česka Světová mapa slunečního svitu – matematický model

Mapa slunečního svitu v Evropě

Výroba OZE v ČR - zdroj: Český regulační úřad

Výkon fotovoltaických elektráren v ČR Zdroj: ERU - počet: 21 925 - výkon: 2 072MW

Největší fotovoltaické elektrárny v ČR zdroj: ERU lokalita výkon (MW) spuštění výroba 2011 (GWh) provozovatel FVE Ralsko 38,5 2010 40 ČEZ – Obnovitelné zdroje FVE Vepřek 35,1 40,4 FVE CZECH NOVUM s.r.o. FVE Ševětín 29,9 32,5 FVE Brno letiště 21,2 2009, 2010 18 BS Park s.r.o. FVE Mimoň 17,5 17,6

Nepřímá výroba elektrické energie * V ohnisku (pec) je teplota až 3000oC * Voda se mění v páru a pohání turbínu (na obr. je varianta s olejem, nutný výměník * Zrcadla (heliostaty) jsou pohyblivá a natáčí se za sluncem

Nepřímá výroba elektrické energie * Je tvořena řadami naklápěcích slunečních kolektorů, sluneční záření je směřováno na trubku * V trubce proudí teplonosné médium * V Kalifornii pracuje elektrárna s výkonem 30 MW

Nepřímá výroba elektrické energie

Princip fotovoltaického článku * po dopadu fotonu (musí mít dostatečnou energii) na polovodič typu N se uvolní z mřížky elektron, po kterém zůstane kladná "díra" * volný elektron nemůže vlivem přechodu PN přejít do vrstvy P * elektrony uvolněné ve vrstvě P mohou volně přecházet do vrstvy N * tím se vytvoří rozdíl potenciálů mezi spodní a vrchní vrstvou  na článku naměříme napětí asi 0,5 V * po připojení zátěže začne procházet proud * z 1m2 lze získat stejnosměrný výkon přibližně 150W * pro praktické využití je třeba sério-paralelní zapojení článků

Princip fotovoltaického článku

Materiály pro fotovoltaické články 1. Generace - základem jsou krystalické křemíkové desky Křemík teoretická maximální účinnost 31 % multikrystalický * účinnost (11-14) % * výhody nižší cena difúzní světlo * energetická návratnost 2,2 let monokrystalický * reálná účinnost (12-16) % * energetická návratnost 2,7 let Obě technologie jsou dnes zcela rovnocenné. V současné době nejvíce využívaná technologie (zhruba 90%)

2. Generace Hlavním aspektem je úspora křemíku při plánovaném růstu výroby článků Tenkovrstvé technologie Aktivní polovodičová vrstva se nanáší na podložku (sklo nebo plast) a je 100 – 1000 tenčí. a) na bázi křemíku * polykrystalická technologie, účinnost (okolo 10%) * amorfní křemík nanesený na skle, tloušťka 0,5m, účinnost (6 - 7)% * moduly HIT – dvě vrstvy amorfního křemíku mezi kterými je b) bez křemíku * CIS moduly – měď, indium, galium, selen, účinnost (11 - 12)% * Cd-Te ( kadmium-telurid) moduly, účinnost (9 - 11)% Obecné vlastnosti tenkovrstvé technologie: * lehkost a snadná manipulace * citlivost na denní světlo i při nepřímém slunečním svitu * menší citlivost na vysoké teploty * nižší výrobní náklady a rychlejší zhodnocení investice * předpoklad zvyšování účinnosti Použití - fólie na ohebný podklad, fasády domů, vrstvy na skle, …

Vlastnosti – současná účinnost 1,3%, cílová hodnota okolo 5% Tenkovrstvé technologie Jedna z možných realizací technologie – solární články na fólii a papíře. 1. nastříkání fotocitlivých vrstev ve vakuové komoře na fólii (papír) - USA 2. tisk pomocí speciálních barev na list běžný papíru (technologie 3PV) - Německo Vlastnosti – současná účinnost 1,3%, cílová hodnota okolo 5% Výhoda – běžný tisk  nízká cena

Další generace a perspektivy vývoje solárních panelů Vícevrstvé solární články (dvoj-, trojvrstvé články) * ultratenké materiály s různou citlivostí na sluneční spektrum * některé fotony „uvíznou“ ve vrchní vrstvě, jiné projdou hlouběji * teoretická účinnost je až 72 % * problémy s krystalickou mřížkou, maximální dosažená účinnost okolo 30 % * jednotlivé vrstvy by měly být zdrojem stejného proudu * výsledné napětí je dáno součtem jednotlivých napětí vrstev. V současné době existuje několik dalších technologií, které mají za úkol zvýšit účinnost, zvýšit výkon. Většina nových technologií je ve stádiu vývoje. Stávajícím problémem je i vysoká cena a nízká účinnost

Vícevrstvé solární články (trojvrstvé články)

Vývoj účinnosti

Nové články - perovskit * Jedná se o skupiny látek, sloučenin halogenů (chlór, jód nebo bróm), které jsou naneseny na základní vodivé desce (sklo) * na podzim 2013 se podařilo dosáhnout účinnosti okolo 15% v laboratorních podmínkách * do budoucna se předpokládá i stejná účinnost v normálních podmínkách * mohou být i průhledné * cena nových článků by měla být výrazně nižší než u stávajících křemíkových modulů * uvažuje se i "tisku" perovskitu na současné křemíkové články, což by vedlo ke zvýšení účinnosti

Popište jednotlivé solární články (momokrystalický a polykrystalický křemík, organický solární článek.)

Perspektivy vývoje solárních panelů a ceny Hlavní perspektivy vývoje: * snižování tloušťky destiček na (150-200) m  snižování spotřeby materiálu a potřebné energie na výrobu * výrazný pokles ceny křemíku, za 5 let na 10% původní částky * pokles ceny modulů na 1,5 euro/WP.

Materiály Data Český regulační úřad Světová mapa slunečního svitu Internetový odkaz Mapa svitu v ČR Atlas Česka Wikipedie Otevřená encyklopedie Simulace http://www.leifiphysik.de Petr Mastný Obnovitelné zdroje energie Petr Novotný Fotovoltaika, prezentace TU Liberec