החלפת דלקים מאובנים באנרגיה מתחדשת היא המפתח לפיתוח בר קיימא. אנרגיה סולארית היא אחד ממקורות האנרגיה המתחדשים הידועים והמשומשים ביותר בספרד בשל שעות השמש הארוכות שלה. יש כמה סוגי אנרגיה סולארית בעל מאפיינים שונים אך אותה מטרה.
במאמר זה אנו הולכים לספר לכם את כל מה שאתם צריכים לדעת על סוגי האנרגיה הסולארית השונים שקיימים, מאפיינים ויתרונות השימוש שלהם.
מהי אנרגיה סולארית
אנרגיה סולארית היא מקור אנרגיה מתחדש שאנו יכולים ללכוד מהשמש הודות לקרינה האלקטרומגנטית שהוא פולט. זהו תוצר של התגובות האטומיות הקבועות המתרחשות בתוכו, כאשר מספר רב של אטומים מתמזגים ויוצרים תגובה גרעינית ענקית המייצרת חום ואנרגיה.
אנרגיה סולארית היא מקור האנרגיה העיקרי שלנו, ורוח, הידרו, דלקים מאובנים וביומסה תלויים בה באופן ישיר או עקיף. השמש פולטת אנרגיה בצורה של קרינה קצרה, ולפני ש-30% מגיעים לפני השטח של היבשות או האוקיינוסים, היא עוברת דרך האטמוספירה, שם היא נחלשת על ידי תהליך הדיפוזיה וההשתקפות של מולקולות הגז בעננים. סופגים וחלקיקים מרחפים.
למרות התהליכים הללו, אנרגיית האנרגיה הסולארית כה גדולה עד שהאנרגיה המתקבלת בשעה אחת שווה ערך לצריכת האנרגיה בעולם בשנה אחת. זו הסיבה לכך הפיתוח של טכנולוגיה סולארית ירוקה הוא כל כך חשוב ויביא יתרונות עולמיים עצומים בעתיד, יעזור להפחית את הזיהום, להפחית את שינויי האקלים, לשפר את הקיימות ולהפחית את ההסתמכות על אנרגיה מתחדשת.
סוגי אנרגיה סולארית
ואיך משתמשים באנרגיה סולארית? עם קולטי שמש או פאנלים פוטו-וולטאיים, ניתן לרתום גם חום וגם אור שמש ולהמיר אותם לחום או לחשמל. דוגמאות אלו של אנרגיה מהוות אנרגיה סולארית פעילה והן מורכבות מטכנולוגיות אנרגיה סולארית הדורשות מתקנים חיצוניים ללכוד, להמיר ולהפיץ אנרגיה סולארית.
ניתן לרתום באופן פסיבי את היתרונות של אנרגיית השמש גם על ידי תכנון ובניית חללים השומרים על חום או יוצרים יותר אור טבעי. בואו נראה כיצד פועלים הסוגים השונים של אנרגיה סולארית
אנרגיה פוטו-וולטאית
אנרגיית שמש פוטו-וולטאית ממירה את קרינת השמש לחשמל באמצעות תאים פוטו-וולטאיים בשל מה שנקרא אפקט פוטו-וולטאי. אנרגיה פוטו-וולטאית נוצרת באמצעות פאנלים סולאריים עם תאים פוטו-וולטאיים, אשר בדרך כלל מורכבים משכבה דקה של זרחן וסיליקון גבישי, חומרים מוליכים למחצה המייננים ומשחררים אלקטרונים כאשר הם קולטים אור ישיר. סכום של מספר אלקטרונים מייצר זרם וחשמל.
ישנם שני סוגים של מתקנים פוטו-וולטאיים:
- התקנת פאנלים פוטו-וולטאיים ליחידים: עבור בתים, עסקים, שכונות או חוות סולאריות המתקינים בדרך כלל פחות מ-100 קילוואט. הם יכולים להיות מחוברים לרשת או מבודדים.
- מפעלים פוטו-וולטאיים: ההספק המותקן של מתקנים אלה יכול להגיע ל-1.500 קילוואט. הם דורשים מקום רב ומתוכננים לענות על צורכי האנרגיה של אוכלוסיות גדולות ובינוניות.
אנרגיה סולארית תרמית
אנרגיה תרמית סולארית משתמשת בחום של קרינת השמש וממירה אותו לאנרגיה תרמית לחימום נוזלים שיכולים לשמש כחימום או מים חמים למטרות סניטריות, מגורים או תעשייתיות. האנרגיה הנאספת על ידי מערכות אלו יכולה גם לייצר חשמל, שכן החום יכול לשמש להרתחת מים, יצירת קיטור והנעת טורבינות.
מתקן טרמי סולארי מורכב ממערכת לכידת קרינת שמש (קולט שמש או קולט), מערכת אגירה לאנרגיה המתקבלת (מצבר) ומערכת חלוקת חום וצריכתו.
ישנן 3 דוגמאות לאנרגיה תרמית סולארית:
- אנרגיה תרמית סולארית בטמפרטורה נמוכה: הוא נוצר על ידי אספן, שדרכו הוא יכול להגיע לטמפרטורות של עד 65 מעלות צלזיוס.
- תרמית סולארית בטמפרטורה בינונית: קולטים אלו יכולים ליצור טמפרטורות של עד 300 מעלות צלזיוס, אך מכיוון שהם ממקדים את האנרגיה דרך מראות, הם פועלים רק בהרבה אור ישיר.
- אנרגיה תרמית סולארית בטמפרטורה גבוהה: הוא משתמש בקולטים של עד 500 מעלות צלזיוס ומאפשר הפקת אנרגיה תרמית סולארית באמצעות טורבינות קיטור.
אנרגיה סולארית פסיבית
אנרגיה סולארית פסיבית היא מקור אנרגיה הרותם חום ואור שמש ללא שימוש במקורות חיצוניים. אלו הן טכניקות פסיביות, כמו אלו המוצעות על ידי אדריכלות ביו-אקלימית, שבהן עיצוב, התמצאות, חומרים ואפילו תנאי אקלים בעת בניית בית או בניין.
בתים סולאריים פסיביים יכולים לחסוך הרבה אנרגיה, אך יש ליישם את הטכנולוגיה במהלך הבנייה או השיפוץ. זה גם לא מקור האנרגיה היחיד, רק משלים.
דוגמאות לסוגי אנרגיה סולארית
אם אתה עדיין תוהה למה מיועדת אנרגיה סולארית, הדוגמאות האלה יתנו לך מושג ברור יותר כיצד ניתן לנצל סוג זה של אנרגיה:
- תַחְבּוּרָה: פוטו-וולטאים יכולים להניע אוטובוסים, רכבות ומכוניות על ידי המרת קרינת השמש לחשמל כדי להניע מנועים חשמליים.
- תאורה סולארית: זוהי אחת הדרכים הנפוצות ביותר להפחית את צריכת האנרגיה בגינות, שבילים או שבילים. האורות האלחוטיים הללו אינם דורשים הגדרה, נטענים במהלך היום ומדליקים בלילה.
- התקנת פאנלים סולאריים: לאפשר צריכה עצמית בבתים, עסקים, בתי מלון, בניינים וכו'.
- מערכות חימום: ניתן להשתמש באנרגיה תרמית לחימום נוזלים במעגל חימום. דודי שמש יכולים לייצר אוויר חם בחורף ומיזוג אוויר בקיץ.
- חימום בריכה: ניתן להשתמש בחום השמש לחימום בריכות חיצוניות ופנימיות.
יתרונות השימוש
- ספרד היא מדינה אידיאלית להשקעה באנרגיה סולארית בשל שפע שעות השמש שלו.
- אנרגיה סולארית היא מקור אנרגיה בלתי נדלה מכיוון שהיא מקור אנרגיה מתחדש שאיננו יכולים למצות.
- אנרגיה נקייה: אין בזבוז.
- היא מאפשרת לייצר חשמל בכל מקום, כלומר, ניתן להתקין מערכות סולאריות במקומות אליהם הרשת לא מגיעה.
- זה רווחי: התקנת פאנלים סולאריים אמנם דורשת הוצאה ראשונית, אך מדובר בהימור שישתלם במוקדם או במאוחר, והוא מועיל כלכלית בטווח הבינוני והארוך. למעשה, יש יותר ויותר חלופות המאפשרות להפחית מתקנים מוקדם יותר. דוגמה לכך היא השימוש העצמי הפוטו-וולטאי המשותף בקהילות בעלים, אזורי מגורים ותעשייה.
- מערכת סולארית תחזוקה קלה. פאנלים סולאריים בדרך כלל דורשים רק כמות מסוימת של טיפול מונע מדי שנה כדי לשמור על פעילותם התקינה לאורך 20-25 שנים.
אני מקווה שבעזרת המידע הזה תוכלו ללמוד עוד על סוגי האנרגיה הסולארית השונים הקיימים והיתרונות שלהם.