Хоча викопне паливо і сьогодні домінує на нашій планеті, відновлювані джерела енергії знаходять свій шлях на ринки всіх країн світу. Поновлювані джерела енергії - це ті, які не забруднюють навколишнє середовище, не закінчуються і здатні використовувати енергію елементів землі та навколишнього середовища, таких як сонце, вітер, вода тощо. Для виробництва електроенергії. Оскільки викопне паливо скоро закінчується, відновлювані джерела енергії - це майбутнє.
Сьогодні ми будемо детально говорити про фотоелектрична сонячна енергія. Ця енергія є, мабуть, найбільш використовуваною енергією у світі у галузі відновлюваних джерел енергії. Ви хочете знати, як це працює, та різні способи його використання?
Визначення
Перш ніж почати описувати його використання та властивості, давайте пояснимо, що таке фотоелектрична сонячна енергія для тих, хто ще не добре знає. Сонячна енергія - це те, що є здатний використовувати сонячну енергію з частинок світла для отримання енергії який згодом трансформується в електрику. Це джерело енергії абсолютно чисте, тому воно не забруднює навколишнє середовище та не викидає шкідливі гази в атмосферу. Крім того, він має велику перевагу в тому, що він може поновлюватися, тобто сонце не збирається виснажуватися (або принаймні протягом декількох мільярдів років).
Для збору енергії сонця використовуються сонячні панелі, здатні захоплювати фотони світла від сонячного випромінювання і перетворювати їх в енергію.
Як генерується фотоелектрична сонячна енергія?
Як вже згадувалося раніше, для отримання фотоелектричної енергії необхідно вловлювати фотони світла, які має сонячне випромінювання, і перетворювати їх в електрику, щоб використовувати його. Цього можна досягти процес перетворення фотоелектричної енергії завдяки використанню сонячної панелі.
Сонячна панель має вирішальний елемент фотоелектричний елемент. Це напівпровідниковий матеріал (виготовлений, наприклад, з кремнію), який не потребує рухомих частин, пального або створює шум. Коли ця фотоелемента постійно піддається впливу світла, вона поглинає енергію, що міститься в фотонах світла, і допомагає виробляти енергію, приводячи в рух електрони, що потрапляють у внутрішнє електричне поле. Коли це трапляється, електрони, зібрані на поверхні фотоелемента, генерують безперервний електричний струм.
Оскільки вихідна напруга фотоелементів дуже низька (лише 0,6 В), вони розміщуються в електричних серіях, а потім інкапсулюються в скляну пластину спереду та інший матеріал, стійкий до вологості спереду. Ззаду (оскільки переважна більшість часу вона буде розташована в тіні).
Об'єднання серії фотоелектричних елементів і покриття згаданими матеріалами формують фотоелектричний модуль. На цьому рівні ви вже можете придбати продукт, щоб переодягтися в сонячну панель. Відповідно до технологій та типу використання, цей модуль має площу поверхні від 0.1 м² (10 Вт) до 1 м² (100 Вт), середні орієнтовні значення та напруги зниження 12 В, 24 В або 48 В залежно від програми.
Як зазначалося вище, в процесі фотоелектричного перетворення енергія отримується при дуже низьких напругах і постійному струмі. Цю енергію не можна використовувати для дому, тому необхідно, щоб згодом a інвертор живлення перетворити його на змінний струм.
Елементи та продуктивність
Пристрої, де розташовані фотоелементи, називаються сонячними панелями. Ці панелі мають багаторазове використання. Вони служать для отримання енергії як в особистій, сімейній, так і в діловій сфері. Його ціна на ринку становить близько 7.000 євро. Головна перевага цих сонячних панелей полягає в тому, що їх установка дуже проста і вимагає незначного обслуговування. Вони мають тривалість життя близько 25-30 років, тож інвестиції відновлюються чудово.
Ці сонячні батареї повинні бути встановлені у правильному місці. Тобто в тих районах, які орієнтовані на найбільшу кількість сонячних годин на день. Таким чином ми можемо максимально використати сонячну енергію та виробляти більше електроенергії.
Сонячній панелі потрібен акумулятор що зберігає енергію, що виробляється, щоб використовувати її в ті години, коли немає сонячного світла (наприклад, вночі або в похмурі або дощові дні).
Щодо продуктивності фотоелектричної сонячної установки, можна сказати, що вона повністю залежить від орієнтації сонячних панелей, розміщення та географічної області, де вона встановлена. Чим більше сонячних годин у районі, тим більше енергії може вироблятися. Більшість сонячних установок повертають свої інвестиції приблизно за 8 років. Якщо термін корисного використання сонячних панелей становить 25 років, він окупається, і ви отримуєте більш ніж достатній прибуток.
Використання фотоелектричної сонячної енергії
Фотоелектричні системи, підключені до електромережі
Одним з основних напрямків використання фотоелектричної сонячної енергії є встановлення фотоелектричного датчика та інвертора струму, здатного перетворювати безперервну енергію, що генерується на сонячних панелях, в змінний струм для введення її в електричну мережу.
Вартість кВт-год сонячної енергії це дорожче за інші системи генерації. Хоча з часом це дуже змінилося. У деяких місцях, де кількість сонячних годин вища, вартість фотоелектричної сонячної енергії найнижча. Важливо, щоб у вас були лінії фінансової та правової допомоги, щоб компенсувати виробничі витрати. Зрештою, ми допомагаємо нашій планеті не забруднюватися та уникати змін клімату та забруднення.
Інші види використання фотоелектричної сонячної енергії
- Підсвічування. Ще одним використанням фотоелектричної сонячної енергії є освітлення на багатьох в’їздах у села, зонах відпочинку та перехрестях. Це знижує витрати на освітлення.
- Сигналізація. Цей тип енергії з більшою частотою використовується для сигналізації на смугах руху.
- Зв'язок. Ця енергія багато разів використовується для областей мобільних ретрансляторів, радіо та телебачення.
- Сільська електрифікація. За допомогою централізованої системи найбільш розпорошені міста та малі села можуть насолоджуватися відновлюваною електроенергією.
- Ферми та тваринництво. Для споживання енергії в цих районах використовується фотоелектрична сонячна енергія. Для їх освітлення слід керувати водою та зрошувальними насосами для доїння тощо.
Як бачите, фотоелектрична сонячна енергія використовується у багатьох сферах, що робить її все більш конкурентоспроможною на ринках і вважається майбутнім енергетики.