ما هو ، كيف يتم توليدها وما هي استخدامات الطاقة الشمسية الكهروضوئية

الطاقة الشمسية الكهروضوئية

على الرغم من أن الوقود الأحفوري لا يزال يهيمن على كوكبنا اليوم ، فإن مصادر الطاقة المتجددة تجد طريقها إلى أسواق جميع البلدان في العالم. الطاقات المتجددة هي تلك التي لا تلوث البيئة ، والتي لا تنفد ، والقادرة على تسخير طاقة العناصر الموجودة على الأرض والمناطق المحيطة ، مثل الشمس والرياح والمياه ، إلخ. لتوليد الكهرباء. نظرًا لأن الوقود الأحفوري على وشك النفاد ، فإن مصادر الطاقة المتجددة هي المستقبل.

اليوم سوف نتحدث بعمق عن الطاقة الشمسية الكهروضوئية. ربما تكون هذه الطاقة هي الطاقة الأكثر استخدامًا في العالم في مجال مصادر الطاقة المتجددة. هل تريد أن تعرف كيف يعمل والاستخدامات المختلفة له؟

تعريف

استخدام الألواح الشمسية لإنتاج الطاقة

قبل البدء في وصف استخداماتها وخصائصها ، دعنا نوضح ماهية الطاقة الشمسية الكهروضوئية لأولئك الذين لا يعرفون جيدًا بعد. الطاقة الشمسية هي التي هي قادرة على تسخير الطاقة الشمسية من جزيئات الضوء لإنتاج الطاقة والتي تحولت فيما بعد إلى كهرباء. مصدر الطاقة هذا نظيف تمامًا ، لذا فهو لا يلوث البيئة أو ينبعث منه غازات ضارة في الغلاف الجوي. بالإضافة إلى ذلك ، تتمتع بميزة كبيرة تتمثل في كونها قابلة للتجديد ، أي أن الشمس لن يتم استنفادها (أو على الأقل لبضعة مليارات من السنين).

لتجميع طاقة الشمس ، يتم استخدام الألواح الشمسية القادرة على التقاط فوتونات الضوء من الإشعاع الشمسي وتحويلها إلى طاقة.

كيف يتم توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية؟

تستخدم الخلايا الكهروضوئية لتوليد الطاقة

كما ذكرنا سابقًا ، لتوليد الطاقة الكهروضوئية ، من الضروري التقاط فوتونات الضوء التي يحتويها الإشعاع الشمسي وتحويلها إلى كهرباء من أجل استخدامها. يمكن تحقيق ذلك عن طريق عملية التحويل الكهروضوئية من خلال استخدام الألواح الشمسية.

الألواح الشمسية لها عنصر حاسم الخلية الضوئية. هذه مادة شبه موصلة (مصنوعة من السيليكون ، على سبيل المثال) لا تتطلب أجزاء متحركة أو وقودًا أو تولد ضوضاء. عندما تتعرض هذه الخلية الكهروضوئية باستمرار للضوء ، فإنها تمتص الطاقة الموجودة في فوتونات الضوء وتساعد على توليد الطاقة ، وتحريك الإلكترونات المحاصرة في مجال كهربائي داخلي. عندما يحدث هذا ، فإن الإلكترونات المتجمعة على سطح الخلية الكهروضوئية تولد تيارًا كهربائيًا مستمرًا.

نظرًا لأن الجهد الناتج للخلايا الكهروضوئية منخفض جدًا (0,6 فولت فقط) ، يتم وضعها في سلسلة كهربائية ثم يتم تغليفها في لوحة زجاجية في المقدمة ومادة أخرى مقاومة للرطوبة في المقدمة.الخلف (منذ الغالبية العظمى في الوقت الذي سيكون موجودًا في الظل).

اتحاد سلسلة الخلايا الكهروضوئية والمغلفة بالمواد المذكورة تشكل وحدة كهروضوئية. في هذا المستوى ، يمكنك بالفعل شراء المنتج لتغييره إلى لوحة شمسية. وفقًا للتقنيات ونوع الاستخدام ، تبلغ مساحة هذه الوحدة 0.1 متر مربع (10 واط) إلى 1 متر مربع (100 واط) ، متوسط ​​القيم الإرشادية ، وتنخفض الفولتية 12 فولت ، 24 فولت أو 48 فولت حسب التطبيق.

كما ذكر أعلاه ، من خلال عملية التحويل الكهروضوئية ، يتم الحصول على الطاقة بجهد منخفض للغاية وفي تيار مباشر. لا يمكن استخدام هذه الطاقة للمنزل ، لذلك من الضروري ، لاحقًا ، أ محول الطاقة لتحويله إلى تيار متناوب.

العناصر والأداء

الطاقة الشمسية للمنازل

تسمى الأجهزة التي توجد بها الخلايا الكهروضوئية الألواح الشمسية. هذه اللوحات لها استخدامات متعددة. يتم استخدامها لتوليد الطاقة في كل من المجالات الشخصية والعائلية والتجارية. سعره في السوق حوالي 7.000 يورو. الميزة الرئيسية لهذه الألواح الشمسية هي أن تركيبها سهل للغاية ولا يتطلب سوى القليل من الصيانة. يبلغ عمرها حوالي 25-30 سنة، لذلك يتم استرداد الاستثمار تمامًا.

يجب تركيب هذه الألواح الشمسية في المكان الصحيح. أي في تلك المناطق الموجهة لأكبر عدد من ساعات سطوع الشمس في اليوم. بهذه الطريقة يمكننا تحقيق أقصى استفادة من طاقة الشمس وتوليد المزيد من الكهرباء.

تحتاج اللوحة الشمسية إلى بطارية يخزن الطاقة المولدة لاستخدامها في تلك الساعات التي لا يكون فيها ضوء الشمس (مثل الليل أو في الأيام الغائمة أو الممطرة).

فيما يتعلق بأداء تركيب الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، يمكن القول أنه يعتمد كليًا على اتجاه الألواح الشمسية ، وموضعها ، والمنطقة الجغرافية التي تم تركيبها فيها. كلما زادت ساعات سطوع الشمس في المنطقة ، يمكن توليد المزيد من الطاقة. تستعيد معظم منشآت الطاقة الشمسية استثماراتها في حوالي 8 سنوات. إذا كان العمر الإنتاجي للألواح الشمسية 25 عامًا ، فإنه يدفع لنفسه ويحصل على ربح أكثر من كاف.

استخدامات الطاقة الشمسية الكهروضوئية

الأنظمة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة

الطاقة الشمسية الكهروضوئية لاستخدامها في شبكة الكهرباء

أحد الاستخدامات الرئيسية للطاقة الشمسية الكهروضوئية هو تركيب جهاز استشعار ضوئي وعاكس تيار قادر على تحويل الطاقة المستمرة المتولدة في الألواح الشمسية إلى تيار متناوب لإدخالها في الشبكة الكهربائية.

تكلفة كل كيلوواط ساعة من الطاقة الشمسية إنه أغلى من أنظمة التوليد الأخرى. على الرغم من أن هذا قد تغير كثيرًا بمرور الوقت. في بعض الأماكن التي يكون فيها عدد ساعات سطوع الشمس أعلى ، تكون تكلفة الطاقة الشمسية الكهروضوئية هي الأدنى. من الضروري أن يكون لديك خطوط مساعدة مالية وقانونية لتعويض تكاليف الإنتاج. في نهاية اليوم ، نساعد كوكبنا على عدم التلوث وتجنب تغير المناخ والتلوث.

استخدامات أخرى للطاقة الشمسية الكهروضوئية

استخدام الطاقة الشمسية الكهروضوئية في الزراعة

  • الإضاءة. استخدام آخر للطاقة الشمسية الكهروضوئية هو الإضاءة في العديد من مداخل القرى والاستراحات والتقاطعات. هذا يقلل من تكاليف الإضاءة.
  • إرسال الإشارات. يستخدم هذا النوع من الطاقة بتردد متزايد للإشارة على ممرات المرور.
  • الاتصالات السلكية و اللاسلكية. تستخدم هذه الطاقة في العديد من المناسبات في مجالات مكررات الطاقة المتنقلة والراديو والتلفزيون.
  • كهربة الريف. بمساعدة نظام مركزي ، يمكن أن تتمتع أكثر المدن والقرى الصغيرة انتشارًا بالكهرباء المتجددة.
  • المزارع والمواشي. لاستهلاك الطاقة في هذه المناطق ، يتم استخدام الطاقة الشمسية الكهروضوئية. لإلقاء الضوء عليها ، قم بتشغيل مضخات المياه والري ، للحلب ، إلخ.

كما ترون ، تُستخدم الطاقة الشمسية الكهروضوئية في العديد من المجالات التي تجعلها تنافسية بشكل متزايد في الأسواق وتعتبر مستقبل الطاقة.


محتوى المقال يلتزم بمبادئنا أخلاقيات التحرير. للإبلاغ عن خطأ انقر فوق هنا.

كن أول من يعلق

اترك تعليقك

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

*

*

  1. المسؤول عن البيانات: ميغيل أنخيل جاتون
  2. الغرض من البيانات: التحكم في الرسائل الاقتحامية ، وإدارة التعليقات.
  3. الشرعية: موافقتك
  4. توصيل البيانات: لن يتم إرسال البيانات إلى أطراف ثالثة إلا بموجب التزام قانوني.
  5. تخزين البيانات: قاعدة البيانات التي تستضيفها شركة Occentus Networks (الاتحاد الأوروبي)
  6. الحقوق: يمكنك في أي وقت تقييد معلوماتك واستعادتها وحذفها.

منطقي (صحيح)