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Photovoltaische Energie
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Photovoltaik speicher: Was ist das und wie funktioniert sie?

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Categoría: Photovoltaische Energie - Vorgestellt
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Was ist photovoltaische speicher? Damit Sie verstehen, was wir mit diesem Begriff meinen, werden wir Ihnen hier bei MYGREENHOUSE alles Nötige dazu erklären. Hierzu wollen wir am Anfang beginnen.

Im Laufe der Geschichte haben sich die Menschen alle möglichen natürlichen Ressourcen und Technologien zunutze gemacht, um Energie zu gewinnen.

Bis vor einigen Jahren haben praktisch alle Länder, insbesondere die Industrieländer, ihren Energieverbrauch aus fossilen Brennstoffen wie Kohle, Öl, Erdgas oder Kernenergie gezogen. 

Dies brachte jedoch einige Probleme mit sich, sowohl für die Gegenwart als auch für die Zukunft. Erstens ist es ganz klar, dass diese Ressourcen begrenzt sind und sich ständig erschöpfen. Zweitens entstehen bei der Umwandlung fossiler Brennstoffe in Energie viele Gase, die eine der Hauptquellen für die Luftverschmutzung sind und damit zum sogenannten Treibhauseffekt beitragen.

Dieser Ernst der Lage zeigt, wie wichtig es ist, dass wir uns auf erneuerbare Energiequellen wie die Sonne konzentrieren, die Solarenergien zum Vorschein gebracht hat; diese nutzen die Sonnenstrahlung zur Energiegewinnung. 

Arten von Solarenergie

Die Nachfrage nach Solarenergie steigt kontinuierlich an und es wird erwartet, dass der Bedarf exponentiell zunimmt. Die Möglichkeiten und Vorteile sind vielfältig, vor allem in Ländern wie Spanien, das fast 300 Sonnentage im Jahr genießt. 

Die verschiedenen Arten der Solarenergie sind:

  • Solarthermische Energie. Sie nutzt die Energie der Sonnenstrahlen und wandelt sie in thermische Energie um, d. h. in Wärme, die eine Flüssigkeit erwärmen und die für Warmwasser und Heizung genutzt werden kann. 
  • Photovoltaische Energie. Sie wandelt die Sonneneinstrahlung durch den „photoelektrischen Effekt“ in Strom um.
  • Passive Sonnenenergie. Hier handelt es sich nicht um Energie im eigentlichen Sinne, sondern um ein System, das sich die Energie der Sonne zunutze machen kann. Dies passiert durch bioklimatische Konstruktionen, ohne irgendeine Art von externen Installationen oder anderen Ressourcen zu verwenden.

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Photovoltaische Energie und der „photoelektrische Effekt“

Die am weitesten verbreitete Form der Sonnenenergie ist die Photovoltaik, die den sogenannten „photoelektrischen Effekt“ nutzt. Dabei absorbieren bestimmte Materialien Photonen (Lichtteilchen der Sonne) und geben Elektronen ab, wodurch ein kontinuierlicher elektrischer Strom erzeugt wird.

Der photovoltaische Effekt wurde 1838 von dem Franzosen Alexandre Edmond Bequerel entdeckt, der mit einer elektrolytischen Batterie mit Platinelektroden experimentierte. Er bemerkte, dass der Strom in einer der Elektroden anstieg, wenn sie der Sonne ausgesetzt wurde. 

Um photovoltaik speicher zu erzeugen, werden Halbleiterbauelemente, sogenannte photovoltaische Zellen, verwendet. Diese Zellen bestehen aus kristallinem Silizium und Phosphor, zwei Halbleitermaterialien, die durch die Sonnenstrahlen ionisiert werden und anschließend Elektronen abgeben. Erstere werden in großen Mengen aus mehreren Kristallen hergestellt, letztere haben ein gestörtes Kristallgitter. 

Photovoltaikzellen werden nicht einzeln verwendet, sondern zu Modulen zusammengeschaltet. Diese Module sind die Grundbausteine, aus denen Solarmodule bestehen und diese sind wiederum ein Teil von Photovoltaikanlagen.

Was ist eine Photovoltaikanlage? Ihre Komponenten und wie sie funktioniert

Bei einer Photovoltaikanlage (PVA) werden mehrere Komponenten so integriert, dass sie in der Lage sind, Sonnenstrahlung in elektrische Energie umzuwandeln. 

Einige PV-Anlagen sind an das Stromnetz angeschlossen, andere sind autark (PV-Kraftwerke und Eigenverbrauchsanlagen). 

Die Elemente von PV-Anlagen sind:

  • Photovoltaik-Paneele. Wie wir bereits erwähnt haben, besteht ihre Funktion darin, Licht (Photonen) in elektrische Energie (Elektronen) umzuwandeln.
  • Batteriespeicher. Diese speichern die gesamte von den Modulen erzeugte Energie, die gerade nicht benötigt wird – bereit, um sie bei Bedarf in der Zukunft zu nutzen.
  • Solarladeregler. Diese Geräte, die manchmal auch als Batterieregler bezeichnet werden, stellen sicher, dass die Batterien nicht überladen werden und verhindern außerdem eine ineffiziente Nutzung der Batterien.
  • PV-Wechselrichter. Diese auch als Solarwechselrichter bezeichneten Geräte wandeln den variablen Gleichstrom (DC), der vom Photovoltaikpanel erzeugt wird, in Wechselstrom (AC) um, der für die Verwendung als Elektrizität geeignet ist.

Zusammengefasst läuft der Prozess der Umwandlung von Sonnenstrahlung in Elektrizität folgendermaßen ab: Sonnenlicht (bestehend aus Photonen) trifft auf die Photovoltaikzellen des Panels und erzeugt ein elektrisches Feld. Dieses erzeugt dann einen elektrischen Stromkreis: je intensiver das Sonnenlicht, desto größer der Stromfluss. Der Wechselrichter wandelt dann den Gleichstrom in Wechselstrom um, der die gleichen Eigenschaften wie der Strom aus dem öffentlichen Stromnetz hat.

Einige Komponenten unterscheiden sich, je nachdem, ob die PV-Anlage an das Netz angeschlossen ist oder nicht.

Zum Beispiel haben viele Eigenverbrauchsgeneratoren keine Batterien; andererseits müssen Sie bei netzgekoppelten Photovoltaikanlagen Transformatoren verwenden, um den von den Wechselrichtern erzeugten Wechselstrom von Niederspannung (380-800 V) auf Mittelspannung (bis zu 36 kV) anzuheben.

Darüber hinaus werden Photovoltaikanlagen auf speziellen Tragkonstruktionen montiert und verfügen über verschiedene Sicherheits- und Schutzelemente.

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Photovoltaische speicher: die beste Option für Ihr Haus oder Ihr Unternehmen

Photovoltaik speicher ist billig, frei verfügbar und stößt weder Abfall noch CO2 aus. Deshalb gilt sie als erneuerbar, sicher, sauber und umweltfreundlich. Darüber hinaus schätzen Experten die Nutzungsdauer eines Photovoltaikmoduls auf rund 30 Jahre und selbst nach 25 Jahren liegt der Ertrag noch bei über 80%.

Deshalb ziehen immer mehr Menschen die Installation von Photovoltaikmodulen auf ihren Häusern oder Betrieben in Betracht – eine Investition, die über viele Jahre hinweg Energie erzeugt und deren Rendite garantiert ist. 

Unser Traum ist es, ein auf sauberen Energien basierendes Energiemodell zu verwirklichen und wirklich grüne Häuser zu schaffen. Und wie sieht es bei Ihnen aus? Teilen Sie diesen Traum?

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