Einführung in die Netzanbindung der Photovoltaik-Stromerzeugung

Umweltverschmutzung wird durch verschiedene unangemessene menschliche Verhaltensweisen verursacht, die das Leben der Menschen erheblich beeinträchtigen und die menschliche Produktion und Lebensbedingungen ernsthaft beeinträchtigen. Aufgrund der immer schwerwiegenderen Umweltverschmutzung und der ständig wachsenden Umweltschäden, von denen die Menschheit zum Überleben abhängt, sind Umweltpolitik und Energiebedarf heute zu wesentlichen Aufgaben in der menschlichen Produktion und im täglichen Leben geworden.

In der Vergangenheit waren die Energiequellen, die der Mensch produzierte und in großem Umfang in seiner Produktion und seinem täglichen Leben nutzte, konventionelle Energiequellen, auch traditionelle Energiequellen genannt, wie Kohle, Öl und Erdgas. Dabei handelt es sich um nicht-erneuerbare Energiequellen, die über Millionen von Jahren durch Krustenbewegungen entstanden sind und kurzfristig nicht regeneriert werden können. Der massive Verbrauch traditioneller Energiequellen hat ein Krisengefühl hervorgerufen und zu einer starken Umweltverschmutzung geführt, die eine Reihe schwerwiegender Umweltprobleme wie sauren Regen, Smog und den Treibhauseffekt zur Folge hat. Umweltverschmutzung schadet nicht nur der menschlichen Gesundheit, sondern beeinträchtigt auch das Wachstum von Pflanzen und Tieren, zerstört wirtschaftliche Ressourcen, beschädigt Gebäude und kann in schweren Fällen die Beschaffenheit der Atmosphäre verändern und so ökologische Schäden verursachen. Wenn dieser Trend nicht kontrolliert und umgekehrt wird, wird die Menschheit irgendwann die Folgen ernten und an der Umweltverschmutzung zugrunde gehen.

Unter diesem Druck begann die Menschheit, das Konzept der nachhaltigen Entwicklung vorzuschlagen, wobei der Schwerpunkt auf der Umwelt lag, der Umweltschutz im Vordergrund stand und neue Energiequellen entwickelt und genutzt wurden. Unter „Neue Energie“ versteht man erneuerbare Energien, die auf der Grundlage neuer Technologien entwickelt und genutzt werden. Es zeichnet sich dadurch aus, dass es unerschöpflich und zyklisch ist und somit fossile Brennstoffe ersetzt, deren Ressourcen endlich sind und die eine erhebliche Umweltverschmutzung verursachen. Zu den neuen Energiequellen zählen Solarenergie, Windenergie, Geothermie und Gezeitenenergie.

Die Stromerzeugung durch Photovoltaik (PV) ist ein System, das Sonnenenergie in elektrische Energie umwandelt. Ein PV-Stromerzeugungsgerät besteht im Wesentlichen aus drei Teilen: Solarmodulen, einem Controller und einem Wechselrichter. Solarmodule bestehen aus einzelnen in Reihe geschalteten Solarzellen und bilden bei Anschluss an einen Controller ein PV-Stromerzeugungsgerät. Das Hauptprinzip der PV-Stromerzeugung ist der photoelektrische Effekt, der eine Potentialdifferenz zwischen den Verbindungen von Halbleitern und Metallen erzeugt und anschließend eine Spannung erzeugt. Der von einem PV-Stromerzeugungsgerät erzeugte Strom ist Gleichstrom (DC), der von einem Wechselrichter in Wechselstrom (AC) umgewandelt werden muss, bevor er in das Stromnetz eingespeist werden kann. Das Anschließen des von einem PV-Gerät erzeugten Stroms an das öffentliche Stromnetz zur Nutzung wird als netzgebundene PV-Stromerzeugung bezeichnet.