Незважаючи на те, що викопні джерела енергії все ще домінують на нашій планеті, відновлювані джерела енергії прокладають собі шлях на ринки всіх країн світу. Відновлювані джерела енергії - це ті, які не забруднюють навколишнє середовище, які не вичерпуються і які здатні використовувати енергію елементів землі та навколишнього середовища, таких як сонце, вітер і вода, серед іншого, для виробництва електроенергії. . Оскільки викопне паливо скоро закінчиться, за відновлюваними джерелами енергії майбутнє.
Сьогодні ми будемо детально говорити про фотоелектрична сонячна енергія. Ця енергія є, мабуть, найбільш використовуваною у світі у сфері відновлюваних джерел. Чи хотіли б ви знати, як він працює та як його можна використовувати?
Визначення
Перш ніж розпочати опис використання та властивостей, важливо пояснити, що таке фотоелектрична сонячна енергія. Фотоелектрична сонячна енергія - це те, що є здатні використовувати енергію сонячного випромінювання та перетворювати її в електрику. Це досягається завдяки використанню напівпровідникових матеріалів, які генерують електричний струм під дією світла.
Це джерело енергії є абсолютно чистим, оскільки не генерує парникових газів або токсичних викидів під час свого процесу. Крім того, це a поновлювані джерела енергії, а це означає, що його основне джерело, Сонце, не вичерпається протягом мільярдів років. Щоб використовувати цю енергію, пристрої, відомі як сонячні панелі. Ці панелі вловлюють фотони світла від сонячного випромінювання та перетворюють їх на електрику за допомогою процесу, відомого як фотоелектричний ефект.
Як генерується фотоелектрична сонячна енергія?
Процес генерації фотоелектричної сонячної енергії починається із захоплення фотонів сонячного світла за допомогою сонячних панелей. Вони вловлюють сонячне випромінювання та завдяки фотоелектричному ефекту перетворюють світло в електричний струм. Кожна сонячна панель складається з Фотоелектричні елементи, які являють собою напівпровідникові матеріали (зазвичай кремній), здатні поглинати енергію фотонів і вивільняти електрони. Ці електрони, рухаючись, створюють електричний струм.
Важливо відзначити, що вихідна напруга фотоелектричного елемента досить низька (близько 0,6 В). Щоб збільшити потужність системи, ці клітини з’єднані послідовно, утворюючи a módulo fotovoltaico, яка укладена в структуру, стійку до вологи та негоди.
Цей процес генерує постійний струм, який за допомогою інверторів живлення можна перетворити на змінний, що дозволяє використовувати його в будинках і на підприємствах.
Елементи та продуктивність
Сонячні батареї - це пристрої, в яких накопичуються фотоелементи. Ці панелі мають різноманітне використання, як особисте, так і ділове. Насправді витрати на панелі знизилися за останні роки, і ми можемо знайти стандартні установки, які існують 7.000 євро.
Однією з головних переваг цих систем є їх проста установка і низькі витрати на обслуговування. Крім того, його термін служби значно тривалий 25-30 років, що дозволяє легко амортизувати інвестиції.
Однак розташування панелей відіграє вирішальну роль в їх продуктивності. Щоб максимізувати захоплення енергії, панелі слід орієнтувати в напрямку, де вони отримують найбільше годин сонячного світла на день. Отриману енергію можна зберігати в батареях для використання вночі або в похмурі дні.
Продуктивність сонячної фотоелектричної установки залежить від географії та розташування панелей. У регіонах із більшою кількістю годин сонячного світла сонячні системи дозволяють окупити інвестиції за приблизно вісім років, що залишає значний запас часу для отримання прибутку.
Використання фотоелектричної сонячної енергії
Фотоелектричні системи, підключені до електромережі
Одним із основних видів використання фотоелектричної сонячної енергії є системи, підключені до електричної мережі. Ці системи дозволяють використовувати сонячну енергію для виробництва електроенергії, яка подається в мережу. Щоб досягти цього, вони використовують інвертори потужності які перетворюють постійний струм, що генерується панелями, у змінний струм, сумісний з електричною мережею.
Хоча вартість кВт/год сонячної енергії все ще дещо вища порівняно з іншими джерелами енергії, ця різниця була значно зменшена в останні роки завдяки дешевшій технології та підвищеній ефективності панелей. У багатьох регіонах із великою кількістю сонячного світла фотоелектричні системи вже конкурують з іншими джерелами. Державні субсидії та допомога є ключовими для того, щоб зробити цей варіант одним із найбільш життєздатних для багатьох споживачів.
Інші види використання фотоелектричної сонячної енергії
Окрім використання для виробництва електроенергії, сонячна фотоелектрична система має багато інших застосувань. Деякі з найпоширеніших:
- Освітлення: Ідеально підходить для освітлення громадських місць, таких як дороги, місця відпочинку та сільські місцевості.
- Сигналізація: Він часто використовується в дорожній і морській сигналізації для позначення стратегічних точок.
- Телекомунікації: Багато телекомунікаційних ретрансляторів живлять свої системи за допомогою сонячної фотоелектричної енергії.
- Сільське господарство: На фермах і тваринницьких підприємствах він використовується для насосних систем води, електропостачання систем доїння тощо.
Щоб розширити цей список, фотоелектрична сонячна енергія також має важливе значення для електрифікації сільської місцевості в ізольованих районах, дозволяючи громадам, розташованим далеко від електричних мереж, мати доступ до електроенергії чистим і стійким способом.
Фотоелектрична сонячна енергія є одним із найкращих варіантів зменшення залежності від забруднюючих та невідновлюваних джерел. Його легке встановлення та тривалий термін служби дозволили все більшій кількості секторів, від промислових до сільських, прийняти цей вид енергії як життєздатне, стійке та економічне рішення.