Zonne-energie ondergaat verschillende transformaties voordat deze kan worden aangewend en gebruikt als elektriciteitsbron. De belangrijkste transformaties die betrokken zijn bij de productie van zonne-energie via fotovoltaïsche zonne-energiesystemen (PV) zijn als volgt:

1. Zonlicht naar gelijkstroom (DC) Elektriciteit:

- Zonnepanelen bestaan ​​uit fotovoltaïsche (PV) cellen die zonlicht direct omzetten in elektrische energie.

- Elke PV-cel is gemaakt van halfgeleidermaterialen, meestal silicium, wat een fotovoltaïsch effect creëert. Wanneer zonlicht de cel raakt, interageren fotonen uit het licht met de elektronen in de halfgeleider, waardoor een elektrische stroom ontstaat.

- Dit proces produceert laagspannings-, gelijkstroom-elektriciteit (DC).

2. Gelijkstroom naar wisselstroom (AC) Elektriciteit:

- De door zonnepanelen gegenereerde gelijkstroom is niet direct compatibel met het wisselstroomnet (AC) dat in de meeste huizen en stroomdistributiesystemen wordt gebruikt.

- Om de gelijkstroom-elektriciteit om te zetten in bruikbare wisselstroom, wordt een apparaat gebruikt dat bekend staat als een omvormer.

- De omvormer wordt aangesloten op de DC-uitgang van de zonnepanelen. Het verwerkt de gelijkstroom en zet deze om in wisselstroom met een standaardspanning en -frequentie, waardoor deze compatibel wordt met het elektriciteitsnet.

3. Spanningsaanpassing en netsynchronisatie:

- De AC-elektriciteit die door de omvormer wordt geproduceerd, kan een spanningsniveau hebben dat afwijkt van de spanningsvereisten van het elektriciteitsnet. Om een ​​veilige en stabiele integratie te garanderen, zijn spanningsaanpassingen nodig.

- Er kunnen stroomconditioners of transformatoren worden gebruikt om de spanning van de wisselstroom te verhogen of te verlagen, zodat deze voldoet aan de netspanningsnormen.

- Synchronisatie is van cruciaal belang om te voorkomen dat de stabiliteit van het elektriciteitsnet wordt verstoord. De omvormer zorgt ervoor dat de frequentie en fase van de wisselstroom die hij genereert, worden gesynchroniseerd met het elektriciteitsnet voordat hij wordt aangesloten. Dit zorgt ervoor dat de stroom in de gewenste richting het net instroomt.

4. Distributie en gebruik:

- Zodra de wisselstroom van het zonne-PV-systeem is gesynchroniseerd met het elektriciteitsnet, kan deze via de bestaande energie-infrastructuur worden gedistribueerd naar consumenten en bedrijven.

- De elektriciteit die wordt opgewekt uit zonne-energie kan vervolgens worden gebruikt voor verschillende doeleinden, zoals het voeden van huizen, gebouwen en bedrijven, of kan aan het elektriciteitsnet worden geleverd voor bredere distributie.

Deze transformaties maken de omzetting van zonlicht in elektriciteit mogelijk die veilig kan worden geïntegreerd in elektriciteitsnetwerken, waardoor een schone en duurzame bron van hernieuwbare energie ontstaat.