Hoewel fossiele brandstoffen vandaag de dag nog steeds onze planeet domineren, vinden hernieuwbare energiebronnen hun weg naar de markten van alle landen ter wereld. Hernieuwbare energiebronnen zijn energieën die het milieu niet vervuilen, die niet opraken en die in staat zijn om de energie van elementen van de aarde en de omgeving, zoals de zon, wind, water, enz. Om elektriciteit op te wekken. Aangezien fossiele brandstoffen bijna op zijn, zijn hernieuwbare energiebronnen de toekomst.
Vandaag gaan we er uitgebreid over praten fotovoltaïsche zonne-energie. Deze energie is misschien wel de meest gebruikte energie ter wereld op het gebied van hernieuwbare energiebronnen. Wilt u weten hoe het werkt en welke verschillende toepassingen het heeft?
Definitie
Voordat we beginnen met het beschrijven van het gebruik en de eigenschappen ervan, laten we eerst verduidelijken wat fotovoltaïsche zonne-energie is voor degenen die het nog niet goed weten. Zonne-energie is wat is in staat om zonne-energie uit lichtdeeltjes te benutten om energie te produceren die later wordt omgezet in elektriciteit. Deze energiebron is volledig schoon, dus het vervuilt het milieu niet en geeft geen schadelijke gassen af in de atmosfeer. Bovendien heeft het het grote voordeel dat het hernieuwbaar is, dat wil zeggen dat de zon niet uitgeput raakt (of in ieder geval een paar miljard jaar).
Om de energie van de zon op te vangen, worden zonnepanelen gebruikt die fotonen van licht uit zonnestraling kunnen opvangen en omzetten in energie.
Hoe wordt fotovoltaïsche zonne-energie opgewekt?
Zoals eerder vermeld, is het om fotovoltaïsche energie op te wekken noodzakelijk om de fotonen van het licht dat zonnestraling heeft, op te vangen en om te zetten in elektriciteit om het te gebruiken. Dit kan worden bereikt door het fotovoltaïsche conversieproces door het gebruik van een zonnepaneel.
Het zonnepaneel heeft als cruciaal element fotovoltaïsche cel. Dit is een halfgeleidermateriaal (bijvoorbeeld gemaakt van silicium) dat geen bewegende delen of brandstof nodig heeft of geluid genereert. Wanneer deze fotovoltaïsche cel continu wordt blootgesteld aan licht, absorbeert het de energie die in de fotonen van licht zit en helpt het om energie op te wekken, door de elektronen in beweging te zetten die worden gevangen door een intern elektrisch veld. Wanneer dit gebeurt, genereren de elektronen die op het oppervlak van de fotovoltaïsche cel worden verzameld een continue elektrische stroom.
Omdat de uitgangsspanning van fotovoltaïsche cellen erg laag is (slechts 0,6 V), worden ze in elektrische serie geplaatst en vervolgens ingekapseld in een glasplaat aan de voorkant en een ander materiaal dat bestand is tegen vocht aan de voorkant. Achterkant (aangezien de overgrote meerderheid van de tijd zal zich in de schaduw bevinden).
De vereniging van de serie fotovoltaïsche cellen en bekleed met de genoemde materialen vormen een fotovoltaïsche module. Op dit niveau kun je het product al kopen om te veranderen in een zonnepaneel. Afhankelijk van de technologieën en het soort gebruik dat ervan wordt gemaakt, heeft deze module een oppervlakte van 0.1 m² (10 W) tot 1 m² (100 W), gemiddelde indicatieve waarden en dalingen van spanningen van 12 V, 24 V of 48 V afhankelijk van de toepassing.
Zoals hierboven vermeld, wordt door het fotovoltaïsche conversieproces energie verkregen bij zeer lage spanningen en in gelijkstroom. Deze energie kan niet worden gebruikt voor het huis, dus het is nodig dat later een omvormer om het om te zetten in wisselstroom.
Elementen en prestaties
De apparaten waar de fotovoltaïsche cellen zich bevinden, worden zonnepanelen genoemd. Deze panelen hebben meerdere toepassingen. Ze worden gebruikt om energie op te wekken, zowel op persoonlijk, gezins- als zakelijk gebied. De prijs op de markt is ongeveer 7.000 euro. Het grote voordeel van deze zonnepanelen is dat de installatie zeer eenvoudig is en weinig onderhoud vergt. Ze hebben een levensduur van ongeveer 25-30 jaar, dus de investering wordt perfect terugverdiend.
Deze zonnepanelen dienen op de juiste plaats te worden geïnstalleerd. Dat wil zeggen, in die gebieden die zijn georiënteerd op het grootste aantal uren zonneschijn per dag. Op deze manier kunnen we de energie van de zon optimaal benutten en meer elektriciteit opwekken.
Het zonnepaneel heeft een batterij nodig dat de opgewekte energie opslaat om het te gebruiken in de uren dat er geen zonlicht is (zoals 's nachts of op bewolkte of regenachtige dagen).
Wat betreft de prestaties van een fotovoltaïsche zonne-installatie, kan worden gezegd dat deze volledig afhangt van de oriëntatie van de zonnepanelen, de plaatsing en het geografische gebied waar deze is geïnstalleerd. Hoe meer uren zonneschijn in de omgeving, hoe meer energie er kan worden opgewekt. De meeste zonne-installaties verdienen hun investering terug in ongeveer 8 jaar. Als de levensduur van de zonnepanelen 25 jaar is, verdient het zichzelf terug en krijg je meer dan genoeg winst.
Maakt gebruik van fotovoltaïsche zonne-energie
Fotovoltaïsche systemen aangesloten op het net
Een van de belangrijkste toepassingen van fotovoltaïsche zonne-energie is de installatie van een fotovoltaïsche sensor en een stroomomvormer die in staat is om de continue energie die in de zonnepanelen wordt opgewekt om te zetten in wisselstroom om deze in het elektriciteitsnet te brengen.
De kosten per kWh zonne-energie het is duurder dan andere generatiesystemen. Hoewel dit in de loop van de tijd veel is veranderd. Op sommige plaatsen waar het aantal uren zonneschijn hoger is, zijn de kosten van fotovoltaïsche zonne-energie het laagst. Het is essentieel dat u financiële en juridische hulplijnen heeft om de productiekosten te compenseren. Uiteindelijk helpen we onze planeet om niet vervuild te raken en om klimaatverandering en vervuiling te voorkomen.
Andere toepassingen van fotovoltaïsche zonne-energie
- Verlichting. Een ander gebruik van fotovoltaïsche zonne-energie is verlichting bij vele ingangen van dorpen, rustplaatsen en kruispunten. Dit verlaagt de verlichtingskosten.
- Signalering. Dit type energie wordt steeds vaker gebruikt voor signalering op rijstroken.
- Telecommunicatie. Deze energie wordt in veel gevallen gebruikt voor de velden van mobiele power repeaters, radio en televisie.
- Landelijke elektrificatie. Met behulp van een gecentraliseerd systeem kunnen de meest verspreide steden en kleine dorpen genieten van duurzame elektriciteit.
- Boerderijen en vee. Voor het energieverbruik in deze gebieden wordt fotovoltaïsche zonne-energie gebruikt. Om ze te verlichten, water- en irrigatiepompen aandrijven, om te melken, enz.
Zoals u kunt zien, wordt fotovoltaïsche zonne-energie op veel gebieden gebruikt, waardoor het steeds concurrerender wordt op de markten en wordt het beschouwd als de toekomst van energie.