Solárna energia: Čo potrebujete vedieť

Solárna energia: čo potrebujete vedieť

Solárna energia je využiteľná energia vyrobená zo slnka vo forme elektrickej alebo tepelnej energie. Slnečná energia je zachytávaná rôznymi spôsobmi, z ktorých najbežnejšie sú fotovoltaické solárne panely, ktoré premieňajú slnečné lúče na využiteľnú elektrinu. Okrem použitia fotovoltaiky na výrobu elektriny sa slnečná energia bežne používa v tepelných aplikáciách na vykurovanie vnútorných priestorov alebo tekutín. Majitelia bytových a komerčných nehnuteľností môžu inštalovať solárne systémy s horúcou vodou a navrhovať svoje budovy s ohľadom na pasívne solárne vykurovanie, aby mohli plne využívať slnečnú energiu&# 39 so solárnou technológiou.

Máte záujem využívať solárnu energiu? Solárne panely sa inštalujú v troch hlavných stupňoch: bytovej, komerčnej a technickej. Solárna energia v obytných budovách sa typicky inštaluje na strechy domov alebo na otvorenom priestranstve (na zemi). Spravidla je v rozmedzí od 5 do 20 kilowattov (kW), v závislosti od veľkosti nehnuteľnosti. Komerčné projekty solárnej energie sa vo všeobecnosti inštalujú vo väčšom rozsahu ako solárne domy. Aj keď sa veľkosť jednotlivých inštalácií môže veľmi líšiť, solárna energia v komerčnom meradle slúži na trvalý účel: poskytovať solárnu energiu na mieste podnikom a neziskovým organizáciám. Napokon, solárne projekty v rozsahu komunálnych služieb sú zvyčajne veľké, niekoľko megawattové (MW) inštalácie, ktoré poskytujú solárnu energiu veľkému počtu zákazníkov v oblasti energetiky.

Ako funguje slnečná energia?

Solárny panel (tiež známy ako solárny modul) sa skladá z vrstvy kremíkových článkov, kovového rámu, jednotky skleneného plášťa a vodičov na prenos elektrického prúdu z kremíka. Kremík (atómový atóm periodika 14) je nekov s vodivými vlastnosťami, ktoré mu umožňujú absorbovať a premieňať slnečné svetlo na využiteľnú elektrinu. Keď svetlo dopadne na kremíkový článok, svetlo spôsobí uvedenie elektrónov v kremíku do pohybu, čo vyvolá tok elektrického prúdu. Toto sa označuje ako „fotovoltaický efekt“ a popisuje všeobecnú funkčnosť technológie solárnych panelov.

Veda o výrobe elektriny pomocou solárnych panelov sa zredukuje na tento fotovoltaický efekt. Prvýkrát ho objavil v roku 1839 Edmond Becquerel a možno ho považovať za vlastnosť špecifických materiálov (známych ako polovodiče), ktorá im umožňuje vytvárať elektrický prúd, keď sú vystavené slnečnému žiareniu.

Fotovoltaický proces prebieha v týchto širokých krokoch:

1. Kremíkový fotovoltaický solárny článok absorbuje slnečné žiarenie

2. Keď slnečné lúče interagujú s kremíkovým článkom, elektróny sa začnú pohybovať a vytvárajú tok elektrického prúdu

3. Drôty zachytávajú a dodávajú túto jednosmernú (DC) elektrinu do solárneho invertora, ktorý sa má premeniť na striedavý prúd (AC).

Stručná história solárnej energie

V roku 1954 vyvinula spoločnosť Bell Labs prvý silikónový fotovoltaický článok. Aj keď solárna energia bola predtým zachytená a premenená na využiteľnú energiu rôznymi metódami, až po roku 1954 sa solárna energia začala po dlhšiu dobu stávať životaschopným zdrojom elektriny na napájanie zariadení. Prvé solárne články premieňali slnečné žiarenie na elektrinu s účinnosťou 4 percentá - pre porovnanie, dnes veľa bežne dostupných solárnych panelov dokáže premeniť slnečné žiarenie na solárnu energiu s účinnosťou nad 20 percent, čo je počet neustále na vzostupe.

Aj keď prijatie solárnej energie bolo spočiatku pomalé, množstvo štátnych a federálnych stimulov a politík prispelo k zníženiu nákladov na solárne panely natoľko, aby boli čoraz viac prijímané. V tomto okamihu predstavuje solárna energia dostatočnú kapacitu na napájanie 11 miliónov zo 126 miliónov domácností v krajine.

Náklady na solárnu energiu

Súčasne s nárastom účinnosti solárnych panelov náklady na solárnu energiu podstatne poklesli. Len za posledné desaťročie náklady na inštaláciu solárnych panelov klesli o viac ako 60 percent a mnoho odborníkov v priemysle predpovedá, že ceny budú v nasledujúcich rokoch naďalej klesať:

Okrem toho môže v závislosti na tom, kde žijete, niekoľko zliav alebo stimulov pre solárnu energiu prispieť k ďalšiemu zníženiu nákladov na solárnu energiu.

Solárna energia je obnoviteľný zdroj energie

Solárna energia je čistý, lacný a obnoviteľný zdroj energie, ktorý je využiteľný takmer všade na svete - každé miesto, kde slnečné svetlo dopadá na zemský povrch, je potenciálnym miestom na výrobu solárnej energie. A keďže slnečná energia pochádza zo slnka, predstavuje neobmedzený zdroj energie. Technológie obnoviteľnej energie vyrábajú elektrinu z nekonečných zdrojov. Porovnajte napríklad výrobu elektriny z obnoviteľných zdrojov s fosílnymi palivami. Trvalo státisíce rokov, kým sa formovala ropa, plyn a uhlie, takže zakaždým, keď sa jeden z týchto zdrojov spaľuje na výrobu elektriny, tento konečný zdroj sa posúva o niečo bližšie k vyčerpaniu. Používanie obnoviteľného zdroja - ako je vietor, solárna a vodná energia - na výrobu elektriny tento zdroj nevyčerpáva. Na povrchu Earth&# 39 bude vždy svietiť neustále slnečné svetlo a po premene slnečného žiarenia na elektrinu zostáva nekonečné množstvo slnečného žiarenia, ktoré sa v budúcnosti premení na elektrinu. To je to, čo zo svojej podstaty robí zo slnečnej energie obnoviteľnú energiu.

Skladovanie solárnej energie +, batérie, elektrické vozidlá a ďalšie

Rýchle šírenie slnečnej energie na celoštátnej a globálnej úrovni tiež viedlo k paralelnému rastu v niekoľkých priľahlých oblastiach. Je pozoruhodné, že systémy na skladovanie energie a elektrické vozidlá sú dva sektory pripravené explodovať popri solárnej energii rozšírením výhod slnečnej energie.

Vzhľadom na to, že solárne panely môžu vyrábať energiu iba vtedy, keď svieti slnko, je čoraz dôležitejšie ukladanie vyrobenej, ale nevyužitej energie po celý deň na ďalšie použitie. Napríklad solárne batérie ukladajú elektrinu a je možné ich čerpať v obdobiach nízkej solárnej produkcie. A čo viac, riešenia solar-plus-storage fungujú pre všetky stupne inštalácií solárnych panelov a poskytujú mnoho ďalších výhod, od energetickej spoľahlivosti cez odolnosť siete a lacnejšiu energiu.

Elektrické vozidlá sú druhým produktom pripraveným na cestu na vlne prijímania solárnej energie. Vďaka nižším nákladom na údržbu, nižším nákladom na palivo a nižšej ekologickej stope ako tradičné vozidlá so spaľovacím motorom sa elektrické vozidlá stanú dôležitými súčasťami automobilového priemyslu na ďalšie roky. S rastúcim prijatím elektromobilov prichádza aj rastúca potreba elektriny na prevádzku vozidiel, čo je ideálne riešenie pre solárnu energiu. Distribuované solárne zariadenia poskytujú lacnú a spoľahlivú energiu pre elektrické vozidlá priamo zo slnka. Vo svete zvýšenej elektrifikácie v domácnosti je solárna energia jedným z najlacnejších, najspoľahlivejších a najčistejších spôsobov napájania našej elektrifikovanej budúcnosti.