Ehkki fossiilkütused domineerivad meie planeedil tänapäevalgi, on taastuvad energiaallikad jõudmas kõigi maailma riikide turgudele. Taastuvad energiad on need, mis ei reosta keskkonda, ei saa otsa ja mis on võimelised kasutama maa ja ümbruse elementide energiat, nagu päike, tuul, vesi jne. Elektri tootmiseks. Kuna fossiilkütused hakkavad otsa saama, on taastuvenergia tulevik.
Täna räägime sellest põhjalikult fotogalvaaniline päikeseenergia. See energia on võib-olla enim kasutatud energia taastuvate energiaallikate valdkonnas. Kas soovite teada, kuidas see töötab ja milliseid erinevaid kasutusviise sellel on?
Määratlus
Enne selle kasutamise ja omaduste kirjeldamise selgitamist selgitame, mis on fotogalvaaniline päikeseenergia neile, kes veel hästi ei tea. Päikeseenergia on see, mis on suudab energia tootmiseks rakendada päikeseenergiat valgusosakestest mis hiljem muundatakse elektriks. See energiaallikas on täiesti puhas, seega ei reosta keskkonda ega eralda atmosfääri kahjulikke gaase. Lisaks on selle suur eelis olla taastuv, see tähendab, et päike ei ammendu (või vähemalt paar miljardit aastat).
Päikesepaneele kasutatakse päikesest pärineva energia kogumiseks, mis on võimeline püüdma päikesekiirguse valguse footoneid ja muundama need energiaks.
Kuidas tekib fotogalvaaniline päikeseenergia?
Nagu varem mainitud, on fotogalvaanilise energia genereerimiseks vaja hõivata päikesekiirguse käes olevad valguse footonid ja muundada see selle kasutamiseks elektriks. Seda saab saavutada fotogalvaanilise muundamise protsess päikesepaneeli kasutamise kaudu.
Päikesepaneelil on ülioluline element fotogalvaaniline element. See on pooljuhtmaterjal (valmistatud näiteks räni), mis ei vaja liikuvaid osi, kütust ega tekita müra. Kui see fotogalvaaniline element on pidevalt valguse käes, neelab see valguse footonites sisalduva energia ja aitab energiat genereerida, pannes liikuma sisemise elektrivälja poolt kinni jäänud elektronid. Kui see juhtub, tekitavad fotogalvaanilise elemendi pinnale kogunenud elektronid pidevat elektrivoolu.
Kuna fotogalvaanelementide väljundpinge on väga madal (ainult 0,6 V), paigutatakse need elektriseeriadesse ja kapseldatakse seejärel esiklaasile ja teisele esiküljel niiskuse suhtes vastupidavale materjalile (kuna valdav enamus see asub varjus).
Fotoelektriliste elementide seeria liitmine ja kaetud nimetatud materjalidega moodustavad fotogalvaanilise mooduli. Sellel tasemel saate juba osta toodet päikesepaneeliks muutmiseks. Vastavalt tehnoloogiatele ja selle kasutusviisidele on selle mooduli pindala 0.1 m² (10 W) kuni 1 m² (100 W), keskmised soovituslikud väärtused ja langeb pinge 12 V, 24 V või vähem. 48 V sõltuvalt rakendusest.
Nagu eespool mainitud, saadakse fotogalvaanilise muundamise kaudu energiat väga madalatel pingetel ja alalisvoolus. Seda energiat ei saa kasutada kodu jaoks, seega on vaja, et hiljem a muundur et muuta see vahelduvvooluks.
Elemendid ja jõudlus
Seadmeid, kus fotogalvaanilised elemendid asuvad, nimetatakse päikesepaneelideks. Nendel paneelidel on mitu kasutamist. Neid kasutatakse energia tootmiseks nii isiklikus, pere- kui ka ärivaldkonnas. Selle hind turul on umbes 7.000 eurot. Nende päikesepaneelide peamine eelis on see, et nende paigaldamine on väga lihtne ja nõuab vähe hooldust. Nende eluiga on umbes 25-30 aastat, nii et investeering on täielikult taastunud.
Need päikesepaneelid tuleb paigaldada õigesse kohta. See tähendab, et nendes piirkondades, mis on orienteeritud suurimale päikesetundide arvule päevas. Nii saame päikese energiat maksimaalselt ära kasutada ja rohkem elektrit toota.
Päikesepaneel vajab akut mis salvestab selle kasutamiseks tekkinud energia nendel tundidel, kui päikesevalgust pole (näiteks öösel või pilves või vihmasel päeval).
Fotoelektrilise päikesepaneeli toimivuse kohta võib öelda, et see sõltub täielikult päikesepaneelide orientatsioonist, paigutusest ja geograafilisest piirkonnast, kuhu see on paigaldatud. Mida rohkem on päikesepaistelisi tunde piirkonnas, seda rohkem energiat saab toota. Enamik päikeseenergiaseadmeid taastavad investeeringud umbes 8 aasta jooksul. Kui päikesepaneelide kasulik eluiga on 25 aastat, tasub see ennast ära ja saate rohkem kui piisavalt kasumit.
Fotogalvaanilise päikeseenergia kasutamine
Võrku ühendatud fotogalvaanilised süsteemid
Fotogalvaanilise päikeseenergia üks peamisi kasutusviise on fotogalvaanilise anduri ja voolu muunduri paigaldamine, mis on võimeline muutma päikesepaneelides tekkivat pidevat energiat vahelduvvooluks, et see elektrivõrku viia.
Päikeseenergia maksumus kWh kohta see on kallim kui muu põlvkonna süsteemid. Kuigi see on aja jooksul palju muutunud. Mõnes kohas, kus päikesepaiste tundide arv on suurem, on fotogalvaanilise päikeseenergia maksumus kõige madalam. Tootmiskulude kompenseerimiseks on hädavajalik, et teil oleks rahalisi ja õigusabi ridu. Päeva lõpuks aitame oma planeeti mitte reostada ning vältida kliimamuutusi ja reostust.
Fotogalvaanilise päikeseenergia muud kasutusalad
- Valgustus. Teine fotogalvaanilise päikeseenergia kasutusala on valgustus paljudes külade sissepääsudes, puhkealadel ja ristmikel. See vähendab valgustuskulusid.
- Signalisatsioon. Seda tüüpi energiat kasutatakse liiklussõiduradadel signaalimiseks üha sagedamini.
- Telekommunikatsioon. Seda energiat kasutatakse paljudel juhtudel mobiilsete repiiterite, raadio ja televisiooni valdkonnas.
- Maaelu elektrifitseerimine. Tsentraliseeritud süsteemi abil saavad kõige hajutatumad linnad ja väikesed külad nautida taastuvat elektrit.
- Talud ja kariloomad. Nende piirkondade energiatarbimiseks kasutatakse fotogalvaanilist päikeseenergiat. Nende valgustamiseks sõitke lüpsmiseks jne vee- ja niisutuspumpadega.
Nagu näete, kasutatakse fotogalvaanilist päikeseenergiat paljudes valdkondades, mis muudavad selle turgudel üha konkurentsivõimelisemaks ja seda peetakse energia tulevikuks.